RCD seletivo: dispositivo, finalidade, escopo + diagrama e nuances de conexão

Entre a variedade de dispositivos de proteção, destaca-se o RCD seletivo, que os especialistas apontam como uma opção prática e ideal para organizar a proteção. Como esse tipo de dispositivo se destaca dos demais de um grupo relacionado?

Quais propriedades um dispositivo seletivo possui e qual é a sua sensibilidade? Vamos tentar descobrir isso com uma breve revisão nessa direção.

Finalidade e princípio de operação

Dispositivos de relé para redes elétricas, projetados para fornecer proteção contra contato direto em áreas perigosas, bem como proteção de equipamentos, são representados por uma variedade de projeto.

Recursos de dispositivos seletivos

Uma característica distintiva de um dispositivo seletivo é a presença no circuito de uma função de retardo para desligar o circuito que alimenta a carga.

Normalmente, esse parâmetro excede 40 ms - isso significa que os dispositivos seletivos não são projetados para proteger contra danos por contato direto.

A gama de dispositivos utilizados para proteção durante a operação de redes elétricas oferece uma ampla escolha. Quase todos os tipos de RCDs podem ser usados ​​em redes monofásicas ou trifásicas

Ainda entre as características dos dispositivos seletivos, destaca-se a boa estabilidade em resposta a surtos de corrente e tensão. Graças a esta propriedade, o risco de falsos alarmes e, consequentemente, de desligamentos de circuitos é quase completamente eliminado.O que é a seletividade dos disjuntores é descrito em detalhes em este material.

Via de regra, na prática, são utilizados dispositivos cuja corrente nominal está na faixa de 25-100 A. Neste caso, o valor da corrente de fuga diferencial está na faixa de 0,1-0,3 A.

São fabricadas versões bipolares e tetrapolares do dispositivo. Cada tipo é usado ativamente como parte de circuitos em cascata ramificados.

Princípio de funcionamento e design do RCD tipo S

As características distintivas dos dispositivos seletivos limitam-se apenas às indicadas acima.

Em todas as funcionalidades restantes do projeto, praticamente não há diferença significativa entre dispositivos seletivos e dispositivos de uso geral.

O princípio de funcionamento dos módulos tem como único objetivo prevenir possíveis fugas de corrente, o que representa uma ameaça potencial aos usuários de diversos equipamentos elétricos. Os RCDs do tipo seletivo também atuam na prevenção de danos aos equipamentos.

O princípio de operação, portanto, permanece padrão - aplicável a todos os dispositivos de proteção do grupo RCD:

1. Existe um transformador diferencial no projeto.
2. Graças ao transformador é realizada uma comparação das correntes de controle.
3. A diferença é transmitida ao elemento sensor.
4. Se a diferença exceder o parâmetro de controle definido, ocorre um corte.

Esse é todo o princípio de funcionamento em termos gerais. Porém, também vale destacar uma característica como a dependência dos dispositivos da fonte de alimentação.

Na prática, são utilizadas duas opções de projeto para RCDs do tipo seletivo (e também gerais). Uma das opções envolve fonte de alimentação externa, enquanto a outra a exclui completamente.

Módulo quadripolar integrado em rede de tensão monofásica.A comutação é realizada com base em uma solução tradicional, quando são utilizados uma máquina de entrada, um medidor de energia elétrica e depois um RCD seletivo

Está claro que os projetos de dispositivos de proteção que não utilizam um circuito de alimentação externo parecem ser mais confiáveis ​​do que aqueles que requerem uma fonte de energia para eficiência operacional.

Como o transformador diferencial é, de fato, o elemento dominante do projeto, requisitos especiais são impostos a esta parte do circuito RCD.

O núcleo magnético do DT deve ter uma característica estrita de magnetização linear.

É aproximadamente assim que ocorrem os processos dentro do núcleo magnético de um RCD do tipo seletivo e o fluxo de correntes através dos enrolamentos de trabalho existentes. Ao alterar os indicadores atuais de cada linha, o fator de vazamento é controlado

As propriedades de temperatura do núcleo magnético devem garantir uma operação de alta qualidade em uma ampla faixa de temperatura. Portanto, para a fabricação deste elemento, é utilizado um material especial - ferro amorfo ou similar.

Outras partes do projeto de um dispositivo RCD seletivo são relés magnetoelétricos sensíveis - elementos de ação direta, freqüentemente chamados de elementos de limite.

Em alguns projetos, os relés são substituídos por componentes eletrônicos, mas o princípio permanece o mesmo.

Modos normal e de emergência

Ao operar um RCD tipo S, até que seja detectada a presença de uma corrente de fuga (corrente diferencial), os condutores que formam um circuito elétrico no campo magnético do núcleo passam correntes de carga nominais equivalentes.

Um diagrama que mostra claramente os processos internos de um módulo do tipo seletivo ao operar o dispositivo no modo operacional.O nível de sensibilidade necessário é garantido configurando-o de acordo com a corrente de corte

Essas correntes, de magnitude igual, induzem campos magnéticos de ação multidirecional no interior do núcleo.

Seu fluxo total acaba sendo zero, o que explica a ausência de corrente no enrolamento secundário do gerador diesel. Sua corrente zero não tem efeito no elemento sensor de corte. O RCD permanece ligado.

Caso contrário, quando o circuito descrito é perturbado, o equilíbrio das correntes também é perturbado. Como resultado, uma corrente de certa magnitude é gerada no enrolamento secundário do DT.

Assim que este valor exceder o valor limite do elemento de disparo do dispositivo de proteção seletivo, ele entrará em operação. O que ativará o sistema de bloqueio executivo - cortando os circuitos de energia da carga. O RCD desligará e cortará o circuito de carga.

Áreas tradicionais de aplicação do dispositivo

Conforme observado acima, esta modificação de dispositivos de proteção não é usada para proteção contra contato direto.

Na maioria das vezes, os dispositivos são usados ​​​​como intertravamentos em caso de possível incêndio na fiação elétrica ou nos mecanismos do sistema.

O contato direto com equipamentos, especialmente equipamentos domésticos, é uma ocorrência comum. No entanto, no caso de um vazamento de corrente, tal contato acarreta sérias consequências. Um RCD tipo S não protege contra contato direto em condições de vazamento, mas existem outros tipos de dispositivos para isso.

Esses mesmos RCDs são usados ​​como equipamentos de proteção contra curtos-circuitos nos circuitos de alimentação de instalações/dispositivos/equipamentos valiosos e caros ou nos circuitos de alimentação de sistemas tecnológicos importantes.

É prática comum introduzir dispositivos seletivos na construção de circuitos elétricos em cascata complexos, onde cada ramo envolve um tipo diferente de carga com correntes diferentes.

Solução de circuito em cascata para fiação de redes elétricas utilizando módulos de proteção do tipo seletivo. Uma das opções comuns utilizadas para eletrificar edifícios residenciais

Com esta configuração do sistema de ramificação de eletricidade usando dispositivos seletivos, é fornecida proteção confiável em áreas individuais.

E também, cada RCD individual em caso de acidente oferece a oportunidade de determinar rapidamente o defeito.

Diagramas de conexão para RCDs de corte seletivo

Na verdade, as soluções de circuito neste caso teoricamente não possuem nenhuma característica que as distinga da construção de circuitos com outros tipos de dispositivos do grupo.

Outra questão é: em que sequência devemos incluir, digamos, o corte seletivo e o corte por toque direto?

Design típico do dispositivo, que garante o bloqueio da alimentação em caso de fuga de corrente e contato direto. A configuração da corrente de corte é geralmente de pelo menos 30 mA

Se considerarmos o dispositivo de desligamento seletivo em uma única versão, então neste caso ele é um elemento do circuito mais simples e é montado como padrão:

1. O disjuntor é instalado primeiro.
2. Em seguida vem o RCD tipo S.
3. Depois a corrente de carga.

Enquanto isso, a proteção é usada de várias maneiras em redes elétricas.

Por exemplo, é necessário garantir alta confiabilidade de operação de um motor elétrico trifásico. Como organizar a proteção através de um RCD do tipo seletivo neste caso?

Outra opção de design é um dispositivo de quatro pólos, que é mais conveniente em termos de opções de configuração de fiação elétrica. Com este módulo é mais fácil manipular a fiação do barramento de aterramento

Um dispositivo de quatro pólos é adequado aqui, com o qual você pode organizar um circuito de proteção contra curto-circuito (curto-circuito) dos enrolamentos.

A conexão também é feita através de um inserto RCD intermediário. Ou seja, a máquina liga primeiro, o segundo número é a proteção seletiva, o terceiro é o motor elétrico.

Opção de projeto de circuito com motor elétrico. Uma solução simples e bastante eficaz para proteger o motor de possíveis curtos-circuitos fase-fase ou curtos-circuitos na carcaça

Um circuito monofásico para necessidades padrão, como iluminação e fornecimento de energia, pode ser construído simplesmente usando um dispositivo bipolar e vários disjuntores.

Canais monofásicos são roteados para cada sala individual através disjuntores, que são alimentados pela fase proveniente do dispositivo de proteção.

Pode-se dizer que esta é uma solução de circuito clássica, que é utilizada na maioria dos casos por proprietários de habitações municipais, proprietários de casas e chalés.

Uma versão de circuito clássico com um dispositivo de corte de proteção de corrente para a fiação de vários circuitos elétricos. Uma solução comum em casas antigas onde não estava prevista a utilização de barra de barro

Os projetos habitacionais modernos envolvem a organização de circuitos com a presença obrigatória de barramento de aterramento. Portanto, tais soluções são caracterizadas por pequenas alterações/acréscimos no diagrama de fiação.

Em particular, o condutor de aterramento (PE), que é parte integrante do barramento zero, torna-se um elemento adicional da fiação.

Uma solução alternativa de circuito com a mesma variação setorial de fiação e utilizando os mesmos dispositivos.Somente nesta opção já é utilizado um barramento de aterramento. Este exemplo parece mais eficaz em termos de protecção

Em apartamentos, casas e chalés, os dispositivos de proteção seletiva são um complemento obrigatório ao quadro elétrico do apartamento quando os moradores utilizam eletrodomésticos:

• máquina de lavar;
• lava-louças;
• fogão elétrico potente (fogão).

Além disso, este tipo de dispositivo (seletivo) atua, via de regra, como segundo estágio de proteção, enquanto no primeiro estágio existem cortes RCD para contato direto direto.

Ou seja, existe uma ligação em grupo de dispositivos e esta é uma opção realmente eficaz em termos de segurança de funcionamento das redes elétricas domésticas.

Nuances de conexão de módulos tipo S

Na verdade, as nuances são as mesmas que acompanham o processo de conexão de dispositivos de proteção padrão.

Os terminais de cada dispositivo têm uma finalidade específica (fase, neutro) e são designados de acordo.

Blocos de terminais no dispositivo de proteção e símbolos para conexão de linhas elétricas. Também é mostrada a designação do botão para realizar uma operação de teste para o correto funcionamento do RCD.

Durante a instalação, é inaceitável alterar as posições dos terminais quanto à sua finalidade em relação aos circuitos de potência.

Se você conectar um barramento zero em vez de uma fase, existe pelo menos o risco de falha do próprio dispositivo. É extremamente difícil confundir dois pontos, mas na prática isso acontece.

Outra nuance é a adaptação do módulo ao circuito elétrico existente em termos de corte de corrente.

Caso o projeto não inclua opções de ajuste de corrente, deve-se selecionar o dispositivo correto de acordo com suas características técnicas e operacionais.

Finalmente, uma nuance de conexão obrigatória é teste de dispositivo no modo de fornecimento de energia ao circuito de carga.

Esta função é simples e requer apenas uma ação - a ativação de um botão especial, que está designado na caixa/na documentação como “Teste”.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Uma explicação em vídeo acessível e compreensível sobre a seletividade do dispositivo de proteção:

O vídeo demonstra a prática de ligar um grupo de dispositivos e a operação real dos dispositivos em situações de emergência:

Muitas vezes você pode encontrar argumentos sobre a facilidade de conectar um RCD à rede elétrica de uma residência particular. Junto com o raciocínio, muitas vezes é recomendável fazer esse trabalho com as próprias mãos. O motivo é bem conhecido – poupar. No entanto, economizar na sua própria segurança não é a melhor escolha. Portanto, tais ações para instalação de um dispositivo de proteção seletiva devem ser sempre realizadas por um eletricista profissional.

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