Per una comprensione più facile della corrente differenziale, dovrebbe essere considerato un processo fisico. Quando viene toccata una linea isolata che trasporta corrente, perché non c'è scossa elettrica? La risposta è ovvia: l'isolamento impedisce alla corrente di fluire attraverso il corpo umano. Ma se il nucleo è esposto, stare su un supporto isolante e toccare il filo? L'effetto è lo stesso: nessuna scossa elettrica. Il supporto impedisce al circuito di cortocircuitare il busto a terra.
Il concetto di corrente differenziale
In natura non esiste un processo fisico come la corrente differenziale. Questo concetto è una grandezza vettoriale, espressa come somma delle correnti presenti nel circuito, assunte in valore efficace. Affinché appaia una corrente differenziale, deve verificarsi un processo fisico chiamato corrente di dispersione. Ma è necessario che sia soddisfatta una condizione: la custodia dell'apparecchiatura, dove è apparsa la corrente di dispersione, deve essere collegata a terra. Altrimenti, se il corpo non è collegato a terra, il verificarsi di una corrente di dispersione non porta alla comparsa di una corrente differenziale. E un interruttore differenziale (RCD)non funzionerà.
Rapporto tra differenziale e corrente di dispersione
Quando la corrente disperde in un circuito, passa agli elementi che hanno materiale conduttivo (custodie metalliche per apparecchi, tubi di riscaldamento, ecc.) da parti sotto tensione (circuiti elettrici, fili). Durante queste perdite, non ci sono sezioni in cortocircuito. E quindi, non vi è alcun fatto di un malfunzionamento del circuito (evidente danno ad esso).
Poiché la corrente differenziale, espressa matematicamente, è la differenza (in termini vettoriali) tra la corrente all'uscita della sorgente e la corrente dopo il carico, è chiaro che è quasi identica alla corrente di dispersione. Ma se quest'ultimo esiste davvero in caso di violazione, ad esempio, dell'isolamento, dell'elevata umidità dell'ambiente attraverso il quale può passare, o qualcos' altro, allora la corrente differenziale appare quando viene collegato a terra.
Correnti residue di intervento e non di intervento
Sotto la corrente di funzionamento (o corrente di interruzione) si intende tale corrente differenziale, il cui flusso porta all'intervento del VDT in caso di perdita nel circuito.
La corrente, il cui flusso è consentito nel circuito di un interruttore differenziale (RCD) e non scatta, è chiamata corrente differenziale di non intervento.
In un circuito carico, in cui funzionano dispositivi di tipo a impulsi: raddrizzatori, dispositivi digitali discreti per il controllo dell'alimentazione - tutto questo sono elettrodomestici moderni, ci sono correnti di fondo differenziali. Ma tali correnti non sono correnti di guasto, eIn questo caso, il circuito elettrico non può essere spento. Pertanto, la soglia RCD è scelta in modo da non rispondere al valore di fondo operativo, ma da disattivare la corrente di dispersione che supera questo valore.
RCD o macchina differenziale
Per proteggere il circuito dai guasti a terra di grandi correnti, sono stati sviluppati speciali interruttori automatici. Il circuito del dispositivo verifica costantemente la presenza di perdite elettriche nel circuito monitorato. Non appena la somma dei valori vettoriali delle correnti lineari diventa maggiore di zero e il limite di sensibilità del dispositivo passa, spegnerà immediatamente il circuito. Tali sistemi sono installati sia in linee monofase che trifase.
Caratteristiche degli interruttori differenziali
Diverse modifiche dei dispositivi di protezione differiscono l'una dall' altra per:
- caratteristiche del design;
- vista di dispersione elettrica;
- impostazioni di sensibilità;
- performance.
A seconda delle caratteristiche del design, ci sono:
- Dispositivi VDT (interruttore differenziale), dove non c'è protezione contro correnti elevate. Rispondono alle correnti di dispersione, ma i fusibili devono essere collegati in serie per proteggere i loro circuiti.
- Dispositivo RCBO, in cui è previsto un interruttore di tipo automatico. Si tratta di dispositivi universali con una doppia funzione: per la protezione da cortocircuiti e sovraccarichi, nonché per il controllo delle perdite.
- Dispositivo BDT con possibilità di collegare un trigger automatico al punto di connessione. Un dispositivo progettato per l'articolazioneinstallazioni con interruttore automatico. Il suo design è concepito in modo tale da consentire solo una connessione una tantum con la macchina.
A seconda della forma delle correnti di dispersione, sono stati sviluppati gruppi di dispositivi di protezione della seguente modifica:
- AC - dispositivi funzionanti con corrente alternata sinusoidale. Non rispondono alle correnti impulsive differenziali che si verificano al momento dell'accensione, ad esempio lampade fluorescenti, macchine a raggi X, dispositivi per l'elaborazione di segnali informativi, convertitori a tiristori.
- A - dispositivi di protezione contro la corrente continua pulsante e alternata. Non riconoscere i valori di picco della dispersione delle correnti differenziali pulsate. Funzionano in circuiti di raddrizzatori di tipo elettronico, regolatori di conversione fase-impulso. Impedire che l'elettricità pulsante che ha un componente CC disperda a terra.
- B - sistemi funzionanti con correnti di dispersione variabili, costanti e pulsanti.
In termini di sensibilità, l'interruttore differenziale ha i seguenti tipi:
- Sistemi a bassa sensibilità che disattivano il circuito se toccati indirettamente.
- Sistemi ad alta sensibilità. Proteggono in caso di contatto diretto con il conduttore.
- Ignifugo.
Per il tempo impiegato dal dispositivo per funzionare:
- Azioni istantanee.
- Azione rapida.
- In generaledestinazione.
- Ritardo - tipo selettivo.
I dispositivi di protezione di corrente del dispositivo selettivo differenziale sono in grado di spegnere solo quella parte dell'apparecchiatura dove si è verificata la violazione.
Come funziona un interruttore differenziale
RCD è costituito da un nucleo a forma di anello e due avvolgimenti. Questi avvolgimenti sono esattamente gli stessi, cioè sono realizzati con un filo della stessa sezione e il numero di giri è identico. La corrente scorre attraverso un avvolgimento nella direzione dell'ingresso del carico, quindi ritorna attraverso il carico al secondo avvolgimento. Poiché la corrente nominale passa in ogni carico, le correnti sommate all'ingresso e all'uscita, secondo Kirchoff, devono essere uguali. Di conseguenza, le correnti creano flussi magnetici identici negli avvolgimenti, diretti nella direzione opposta. Questi flussi si annullano a vicenda e il sistema rimane fermo. Se è apparsa solo una corrente di dispersione, i campi magnetici saranno diversi, il relè di corrente differenziale funzionerà, il che porterà all'apertura dei contatti elettrici. La linea elettrica sarà completamente diseccitata.
Dove applicabile dispositivo di protezione della corrente residua
Nelle moderne costruzioni e apparecchiature elettriche delle aree, così come nella ricostruzione, vengono utilizzati sempre più dispositivi che spengono la corrente differenziale. Ciò è giustificato da un aumento della sicurezza del funzionamento delle reti elettriche e da una diminuzione degli infortuni. Gli RCD sono usati in:
- edifici pubblicidestinazione: istituzioni educative, edifici culturali, ospedali, complessi alberghieri, impianti sportivi;
- in singoli edifici residenziali e multi-appartamento: case, dacie, dormitori, annessi;
- spazio commerciale, soprattutto in metallo;
- edifici amministrativi;
- imprese industriali.
Opzioni per schemi di collegamento RCD
Il dispositivo di protezione della corrente differenziale è prodotto per un numero diverso di fasi controllate. Sono disponibili interruttori differenziali monofase, bifase e trifase.
Se la linea è monofase ed è necessario collegare ad essa un RCD e un unico interruttore, allora non fa alcuna differenza fondamentale cosa mettere in primo luogo. Tutti questi dispositivi sono posti all'ingresso del circuito. È solo più comodo mettere prima la macchina sulla fase e dopo l'interruttore della corrente differenziale. Poiché il carico è quindi collegato ad entrambi i contatti dell'RCD, invece di una fase, ad una macchina automatica, e invece di zero, ad un dispositivo di protezione.
Se la linea principale è divisa in più linee con carichi, viene installato prima l'RCD, quindi ogni linea ha il proprio interruttore. È importante che la corrente nominale che l'RCD può far passare sia maggiore della corrente di intervento della macchina, altrimenti non funzionerà per proteggere il dispositivo stesso.
Conclusione
Tutto il lavoro sull'organizzazione del cablaggio elettrico e dei sistemi di protezione dei circuiti è meglio lasciare a elettricisti professionisti! Con le tue mani, puoi assemblare solo semplici circuiti elettrici e collegandotidispositivi di protezione, seguire rigorosamente le istruzioni. Di solito ogni contatto è etichettato di conseguenza.
