RCD (dispositivo a corrente residua) è progettato per prevenire gli effetti pericolosi su persone e animali della corrente elettrica quando si toccano parti di dispositivi e installazioni elettriche alimentate da corrente e altre parti di apparecchiature elettriche. La prossima importante funzione del dispositivo è prevenire gli incendi quando compaiono correnti di dispersione a terra. L'azione protettiva si manifesta nella disconnessione dell'alimentazione di rete nelle seguenti situazioni:
- cortocircuitare a terra l'alloggiamento di un apparecchio elettrico sotto tensione attraverso il corpo;
- contatto di elementi portanti corrente con parti non portatrici di corrente messe a terra di installazioni elettriche a causa di danni all'isolamento;
- cambiare i conduttori di massa (PE) e neutro (N) nel circuito elettrico.
RCD protegge anche le reti dagli sbalzi di tensione. Per fare ciò, una resistenza non lineare è collegata al neutro all'ingresso del dispositivo e alla fase all'uscita. Una corrente differenziale scorre attraverso di essa quando la tensione supera i 270 V, dopodiché l'RCD si spegne.
I dispositivi di protezione differiscono per tipi e principi di funzionamento. Uno dei più pratici è l'RCD selettivo, che prevede la disconnessione mirata di gruppi di carichi. La sua caratteristica ècaratteristica di velocità di funzionamento sottostimata (tipo S o G). È installato più vicino alla sorgente, ha una corrente nominale di intervento differenziale di 100 o 300 mA e garantisce che il successivo RCD convenzionale a monte del consumatore scatterà per primo.
Quindi, la moderna protezione della rete elettrica si basa sull'identificazione dei guasti e sulla disconnessione delle singole sezioni dai sistemi che funzionano in modalità normale.
Come funziona un RCD?
RCD è anche chiamato interruttore differenziale. Lo scopo rimane lo stesso: spegnere il circuito quando si verifica una dispersione di corrente. L'elemento principale del dispositivo è un trasformatore toroidale con diversi giri di neutro e fili di fase collegati in direzioni opposte. Il campo magnetico risultante durante il normale funzionamento del dispositivo rimane uguale a zero. La dispersione a terra sconvolge l'equilibrio, si crea una tensione nell'avvolgimento secondario, al raggiungimento di un certo valore il circuito elettrico viene spento tramite i meccanismi di avviamento e attuatore.
Un RCD necessita di un bus di terra PE. Altrimenti, quando appare un potenziale sul corpo dell'apparecchio elettrico a causa dell'isolamento danneggiato, non c'è dispersione di corrente e quando lo si tocca e le parti metalliche messe a terra (radiatore di riscaldamento, tubi dell'acqua), è possibile ottenere una scossa elettrica evidente. In questo caso, il dispositivo di protezione funzionerà, ma sarà meglio se proviene da una perdita nel terreno.
Per un funzionamento affidabile del dispositivo di protezione, è necessario installare la messa a terra. Quando si lavora secondo questo schema, l'RCD interromperà il circuito anche primatoccare la custodia metallica di apparecchiature o elettrodomestici.
Tipi di RCD
Gli RCD sono classificati in base alle loro funzioni:
- AC - risposta a una corrente di dispersione alternata che compare improvvisamente o aumenta gradualmente.
- A - attiva inoltre una corrente differenziale pulsante costante, che può apparire inaspettatamente o aumentare gradualmente.
- B - risposta a correnti di dispersione pulsanti dirette e alternate.
- S - RCD selettivo con ritardo aggiuntivo per l'intervento.
- G - simile a S, ma con meno ritardo.
Quale RCD scegliere?
La corrente di ripple nelle condizioni domestiche appare da lavatrici, regolatori di illuminazione, TV, computer, utensili elettrici e altri elettrodomestici con alimentatori a commutazione. L'assenza di trasformatori di isolamento nei dispositivi con controllo a tiristori ha aumentato significativamente la probabilità di dispersione di corrente pulsante continua o alternata. Pertanto, se prima era sufficiente impostare il tipo AC, ora è necessario il tipo A o B.
Dove installare l'RCD?
- Luoghi pubblicamente accessibili in edifici in cui non vi è un aumento del rischio di scosse elettriche.
- Nei circuiti elettrici con possibile rischio di scossa elettrica (stanze con eccessiva umidità, gruppi di prese, elettrodomestici, ecc.).
- Sull'ingresso principale per la protezione dal pericolo di incendio. Di solito qui viene installato un RCD selettivo.
- Nei quadri di piano, nei quadri di appartamento, nelle singole case.
- Bsistemi di alimentazione radiali: differenziali generali selettivi e separati per derivazioni, con una scelta di parametri che garantiscono il funzionamento selettivo.
- A stadi di protezione chiusi, ad esempio 10 e 30 mA, 30 e 40 mA, ecc., la selettività di corrente dell'RCD è improbabile a causa dell'elevata velocità di risposta. Per i valori indicati, è previsto se si seleziona un RCD selettivo di 100 mA in modo che ci sia ancora un ritardo.
- A causa dell'invecchiamento dell'isolamento, non si verifica sempre un graduale aumento delle correnti di dispersione.
- Con un aumento istantaneo della corrente di dispersione dovuto alla rottura dell'isolamento, qualsiasi RCD convenzionale in serie nel circuito può scattare. Ciò accade a causa del rapido e significativo eccesso di impostazioni contemporaneamente su più livelli di protezione.
Necessità di utilizzare RCD selettivi
L'RCD selettivo svolge la sua funzione di protezione antincendio, se si utilizzano modifiche con un ritardo di tempo - S o G. Sono soggetti a requisiti aumentati di resistenza al cortocircuito, capacità di commutazione, resistenza dinamica e termica, ecc.
Di solito, all'ingresso principale viene installato un differenziale antincendio selettivo con un'elevata corrente di dispersione.
RCD non deve essere utilizzato in circuiti che non devono essere spenti improvvisamente, poiché ciò può portare a situazioni di emergenza (allarme antincendio o antifurto, pericolo per il personale, ecc.).
Oltre agli interruttori differenziali, gli interruttori automatici devono avere selettività di corrente. Dovrebbe essere il primooperare più vicino all'area di sovraccarico o cortocircuito. In questo caso gli interruttori intervengono prima che la corrente di cortocircuito raggiunga il valore limite. Ciò è necessario per evitare di sovraccaricare le sezioni collegate in serie, poiché la corrente passa attraverso i contatti dei loro dispositivi di protezione.
Tipi di RCD selettivi
Per un RCD selettivo, è importante fare una pausa affinché il dispositivo di tipo generale situato sotto il diagramma possa funzionare. In questo caso, il dispositivo con uno spegnimento ritardato fa passare una corrente di dispersione attraverso se stesso e non funziona. L'intervallo di ritardo per i modelli può variare. Per i prodotti contrassegnati con S, è 0,15-0,5 s, ad esempio RCD 63a 100 mA è selettivo, con la possibilità di regolare il ritardo. La scelta sarà la migliore se installati all'ingresso del cavo di alimentazione dell'appartamento. Alcuni modelli stranieri hanno ritardi ancora più elevati. Sono progettati per spegnere il circuito in caso di pericolo di incendio. Più a lungo la protezione viene disattivata, più è probabile che si accenda l'isolamento.
Quando si contrassegna G, il dispositivo si attiva entro 0,06-0,08 s. Il dispositivo è abbastanza veloce da rispondere ai problemi di rete. Dovrebbe essere installato sotto l'RCD tipo S selettivo. Con protezione a due stadi, può essere installato sull'ingresso principale, in quanto la velocità dell'RCD collegato sotto è ancora maggiore.
Se nella rete sono presenti più gruppi di carico, davanti a ciascuno viene collegato un dispositivo di protezione separato e all'ingresso uno selettivoprotezione antincendio RCD. Quindi, se una delle linee si guasta, solo questa verrà diseccitata e il resto rimarrà collegato. Con uno schema elettrico simile, è più facile rilevare un malfunzionamento. Se un RCD convenzionale si guasta o non risponde ai problemi del circuito, un RCD selettivo (300 mA o 100 mA) scatterà e spegnerà l'intera rete.
Per garantire la selettività, sono necessarie le seguenti impostazioni dello strumento:
- impostare il tempo di intervento dell'RCD selettivo, se prevede tale possibilità;
- impostare i parametri di scatto richiesti in base all'entità della corrente di dispersione.
Le caratteristiche di intervento degli RCD selettivi devono essere almeno 3 volte maggiori degli altri. Solo in questo caso sarà garantito il funzionamento del dispositivo.
Parametri RCD
Due parametri di temporizzazione RCD sono definiti dagli standard russi:
- tempo di interruzione - l'intervallo dalla comparsa della corrente di dispersione di interruzione ∆i al momento dell'estinzione dell'arco;
- Tempo di rottura per dispositivo di tipo S - l'intervallo di tempo tra l'inizio di ∆i e l'apertura dei contatti.
L'ultimo parametro determina la selettività dell'RCD. Il suo valore limite è 0,5 s. In questo caso, va tenuto conto del fatto che per la protezione delle persone, l'apertura dovrebbe avvenire entro 10-30 ms, per impedire l'accensione dell'isolamento - fino a 500 ms. L'RCD selettivo di tipo S è ampiamente utilizzato dove è necessario escludere falsi allarmi dall'influenza di interferenze o sbalzi di tensione.
Secondo la velocità di disconnessione della rete RCDsono separati come segue:
- uso generale - nessun ritardo;
- tipo G - 10-40ms;
- Tipo S - 40-500 ms.
Le correnti di dispersione si verificano sempre nei circuiti elettrici. In sintesi, non devono superare 1/3 del ∆i nominale del dispositivo. Si ritiene che per 1 A del carico ci siano 0,4 mA di corrente di dispersione del consumatore e per 1 m della lunghezza del filo di fase - 10 μA. Il dispositivo di protezione è regolato in base alla corrente di dispersione naturale totale. In caso contrario, possono verificarsi frequenti falsi positivi. In questo caso, va tenuto presente che un dispositivo con ∆i=100 mA non proteggerà più una persona dalle scosse elettriche.
Quando si progettano reti elettriche, non è possibile specificare il tipo di RCD finché gli esperti non lo richiedono. Ma devi giustificare la tua scelta in anticipo. È importante che la corrente nominale del dispositivo sia superiore alla corrente di carico prevista. Inoltre, l'RCD è installato solo in una coppia comune con un interruttore. È possibile installare una macchina differenziale invece di due dispositivi. Costerà meno, ma dovresti scegliere i parametri giusti.
L'RCD protegge nelle reti a due fili dove non è presente un conduttore di protezione. Ma funziona solo dopo aver toccato un posto pericoloso.
Quale RCD antincendio scegliere?
L'RCD selettivo 63A, 300mA è solitamente installato all'ingresso come protezione antincendio.
Molti utilizzano modelli generici convenzionali con dispositivi di protezione da 30 mA installati in casa. Qui, a causa della grande differenza, viene eseguita la funzione di selettività "parziale".correnti operative. Ciò consente di risparmiare sulla differenza di prezzo. Inoltre, un RCD convenzionale offre una maggiore sicurezza grazie a una risposta più rapida quando rileva le correnti di dispersione. La differenza nel comportamento dei dispositivi è che il dispositivo selettivo non interverrà prima con una corrente differenziale uguale o superiore a 300 mA. Una situazione del genere è già straordinaria e non c'è dubbio se rivolgersi al pannello di controllo, che potrebbe trovarsi su un palo stradale. Con una corrente così grande, un normale RCD funzionerà probabilmente se si verifica un incidente sulla linea. Qui e così sarà chiaro dove cercare un malfunzionamento.
Così, un RCD antincendio può essere installato sia selettivo che convenzionale.
Produttori RCD
Il Gruppo Legrand è un produttore di fama mondiale di impianti elettrici per l'edilizia. Le posizioni di primo piano sono assicurate dalla più alta cultura produttiva e da grandi investimenti nella realizzazione di nuovi prodotti elettrici. Per la Russia il gruppo fornisce l'intera gamma di apparecchiature elettriche, dalle prese e interruttori ai più complessi sistemi di controllo.
L'RCD selettivo Legrand è di tipo elettronico ed elettromeccanico (indicato sul pannello frontale). A seconda della versione, viene installato lateralmente o sotto gli interruttori. Ritardo regolabile (0-1, 3 s) e sensibilità. In combinazione con le mitragliatrici, vengono utilizzati come dispositivi di protezione altamente sensibili o di base.
I prezzi dei RCD rimangono elevati, come altri marchi.
Secondo ABB, gli RCD sono maggiormente rappresentati dalla serie F 200, da 16 A a 125 A. Per una rete domestica, RCD 63A, 100 mA selettivo è sufficiente. Per le correnti di dispersione degli elettrodomestici viene solitamente utilizzato un dispositivo da 30 mA. Come protezione antincendio all'ingresso di una casa privata, viene utilizzato un RCD ABB selettivo (63A, 300mA) quadripolare per una rete trifase, uno dei più affidabili. Non è inferiore in termini di qualità ai prodotti a marchio Legrand. Per un appartamento con ingresso monofase sarà presente un dispositivo bipolare. La foto sotto mostra un RCD selettivo ABB 63A, 300mA.
La corrente massima sopportabile dal dispositivo va da 3 a 10 kA (indicata sul pannello frontale). È a breve termine, non funziona corrente. L'RCD è in grado di mettere in pausa fino a quando la macchina non disconnette il circuito.
L'azienda è una delle principali, ma i prezzi sono molto alti. I consumatori spesso preferiscono i modelli abb perché la sicurezza è la cosa più importante. ABB DDA200 AP-R tipo A e blocco differenziale AC è disponibile. Ha un ritardo di scatto di 10 ms, sebbene non sia un RCD selettivo ABB. La sua curva caratteristica di intervento si trova tra RCD selettivi e convenzionali. Il dispositivo ha una maggiore resistenza ai falsi allarmi rispetto ai dispositivi generici.
La percentuale di scarti per RCD selettivo ABB, così come per altri prodotti, è solo del 2%, per cui non ci sono praticamente problemi di funzionamento. I dispositivi elettromeccanici sono molto più affidabili di quelli elettronici e presentano vantaggi in tutto, pereccezione di prezzo. Stanno già cominciando ad apparire RCD con un attuatore elettronico, non inferiore in affidabilità a quello meccanico.
Sul mercato puoi trovare prodotti che costano la metà e la qualità non è inferiore ad ABB. L'azienda produce anche la serie FH 200, che ha un prezzo leggermente inferiore, ma perde in modo significativo la qualità rispetto ai prodotti F 200. In particolare, non ha contatti di fissaggio del conduttore così affidabili che iniziano rapidamente a penzolare, il che influisce sulla qualità del lavoro.
Se acquisti un RCD ABB selettivo, solo in negozi specializzati e non in luoghi dubbi. Un falso è pericoloso perché non è in grado di proteggere adeguatamente una persona. Le apparecchiature modulari, che includono anche RCD, sono oggetto di grande attenzione da parte degli autoperforatori a causa del costo elevato.
Il gruppo nazionale di società IEK produce circa 7.000 articoli che soddisfano gli standard internazionali e garantiscono un funzionamento affidabile delle reti elettriche.
Gli RCD sono soggetti a requisiti elevati. Da un lato, devono funzionare in modo affidabile, proteggendo le persone da scosse elettriche e cablaggi dal rischio di ignizione. Ma allo stesso tempo, i dispositivi installati in stadi diversi dei circuiti elettrici devono agire in modo selettivo, spegnendo le singole sezioni. Queste condizioni, così come GOST 51326.1, corrispondono all'RCD IEK selettivo tipo VD1 63S.
Il gruppo di prodotti è rappresentato da correnti nominali di 25-80 A e le correnti residue sono 100 mA e 300 mA. I prodotti sono più economici di quelli di marchi famosi e sono ampiamente diffusiutilizzato come apparecchio antincendio introduttivo. Allo stesso tempo, la selettività della protezione è assicurata dalle elevate correnti di interruzione e dai tempi di sezionamento dei circuiti.
Selezione dei dispositivi di protezione
Quando l'elettricità viene consumata in modo semplice, una corrente sinusoidale scorre attraverso il circuito. La perdita avrà una forma simile e qui è possibile utilizzare dispositivi di tipo AC.
Negli elettrodomestici moderni, i circuiti di controllo a taglio di fase sono sempre più utilizzati. Un dispositivo di tipo AC non risponderà a loro e qui è meglio utilizzare un RCD di tipo A, che risponde anche a una corrente sinusoidale. I dispositivi possono essere utilizzati insieme, ad esempio, il tipo AC è adatto per l'illuminazione con lampade ad incandescenza e il tipo A è adatto per prese a cui possono essere collegati dispositivi con regolazione degli impulsi, ma se devi cambiare l'illuminazione con lampade a risparmio energetico con il controllo della luminosità tramite taglio di fase, dovrai anche sostituire il dispositivo di tipo AC con A. Altrimenti, non funzionerà.
Per separare il funzionamento dai livelli dei circuiti elettrici, è necessario utilizzare dispositivi selettivi. Il tipo S è installato sull'ingresso principale, G sul secondo livello e quindi sui dispositivi istantanei.
L'RCD è selezionato un gradino in più nella corrente nominale rispetto all'interruttore collegato in tandem con esso, che può funzionare a lungo quando il carico viene superato. Se all'ingresso è presente una macchina da 50 A, sarà adatto un RCD 63A selettivo.
Secondo quanto richiesto dalle norme, i valori di tensione nominale sono indicati sui pannelli frontali degli strumenti, eanche corrente continua e di interruzione ∆i. Se c'è una designazione di una sinusoide, questo è il tipo AC. La presenza di due semicicli positivi sotto significa tipo A. Gli interruttori differenziali selettivi sono indicati dalle lettere S e G. La corrente nominale di cortocircuito è indicata nella casella. Il dispositivo deve resistere al suo aumento al massimo fino allo spegnimento della macchina. Di solito la corrente non ha il tempo di raggiungere il valore limite. L'RCD disconnette anticipatamente il circuito con un difetto, fino a quando il conduttore non si è riscaldato e l'isolamento non si è acceso.
Conclusione
Nelle reti elettriche domestiche viene utilizzata la selettività di corrente e di tempo. Per fare ciò, i dispositivi di protezione sono installati in serie secondo uno schema ad albero, in cui un interruttore è comune. La base del principio di funzionamento è ridurre il tempo del flusso di corrente attraverso il corpo a contatto diretto o indiretto con gli elementi degli impianti elettrici sotto tensione. RCD selettivo è installato all'ingresso e svolge una funzione antincendio.
