El dispositivo de corriente residual (RCD) está diseñado para abrir la red eléctrica en caso de corrientes de fuga. Estas corrientes (también llamadas diferenciales) aparecen principalmente como resultado de una violación del aislamiento de los elementos de la red eléctrica. Dado que solo fluyen a través del cable de fase y sus valores pueden ser bastante pequeños (la resistencia de aislamiento no necesariamente se vuelve cero de inmediato, especialmente si esto sucede debido a su envejecimiento), entonces en este caso la protección actual instalada en el sistema No funciona. La instalación de un RCD permite proteger a los usuarios de la posibilidad de descarga eléctrica debido a una violación del aislamiento de los aparatos eléctricos.
Principio de operación
El principio de funcionamiento del RCD se basa en el uso de un transformador de medida, que tiene dos devanados acoplados inductivamente. Uno de ellos está conectado en serie al cero y el otro al cable de fase. En condiciones normales de funcionamiento de la red eléctrica, los flujos magnéticos provocados por estas corrientes se compensan entre sí, ya que sus valores son iguales entre sí.
En caso de corriente de fuga, el flujo magnético generado por la corriente del hilo de fase supera el valor del flujo magnético en el hilo neutro. Como resultado, se da un comando para operar el relé, lo que abre el circuito eléctrico.
En el diseño e instalación de protecciones automáticas se deben tener en cuenta las características de la red eléctrica de la instalación. Si es necesario conectar un RCD en un apartamento, como regla general, se instala en el panel de entrada cerca del medidor de electricidad.
Para conectar correctamente el RCD, es necesario comprender las características de diseño y el principio de funcionamiento de estos dispositivos.
Hay dos tipos de RCD según el principio de funcionamiento:
- electromecánico;
- electrónico.
Para el funcionamiento del primero de ellos, no es necesario suministrar tensión a los circuitos de control de este dispositivo, en otras palabras, la calidad de funcionamiento de tales dispositivos no depende de la presencia de tensión en la red. Esto aumenta enormemente su fiabilidad en relación con los modelos electrónicos. Un ejemplo de un RCD electrónico es el ABB RCD F202 AC-80/0.03 y un RCD electromecánico es el ABB FH202 AC-40/0.03.
Además, dependiendo del número de fases de la red en la que se deba instalar este dispositivo, se puede realizar en versión bipolar (por ejemplo, ABB FH202 2P) o tetrapolar (ABB FH204 4P). El esquema de conexión RCD más común en la actualidad es la instalación de un dispositivo de dos polos en una red monofásica. A su vez, un RCD de cuatro polos se puede utilizar en una red trifásica con neutro aislado o sólidamente puesto a tierra, así como en una red monofásica.
Diagrama de conexión general RCD
Para responder a la pregunta de cómo conectar correctamente un RCD, debe leer detenidamente los diagramas de conexión más comunes para estos dispositivos.
Comprender las reglas generales para instalar la automatización de protección y los criterios para elegir sus parámetros lo ayudará a seleccionar e instalar correctamente un RCD con los parámetros necesarios en un panel eléctrico.
Para garantizar un funcionamiento confiable del RCD, debe conectarse a la red eléctrica después del medidor a través de un interruptor automático. Este requisito se explica por el hecho de que, en caso de corrientes de choque de cortocircuitos, el RCD no garantiza el funcionamiento oportuno de sus contactos de ruptura. Por lo tanto, el resultado de tales situaciones de emergencia puede ser no solo la falla del RCD, sino también la destrucción de los elementos de la red eléctrica o incluso un incendio.Al elegir un disyuntor, se debe tener en cuenta que el valor de su corriente nominal no puede ser superior a la corriente nominal del RCD.
La conexión del RCD se puede realizar según un esquema diseñado de forma que asegure su respuesta ante la corriente de fuga que circula en cualquiera de los elementos de la red eléctrica protegida. Para hacer esto, dicho dispositivo se conecta inmediatamente después del medidor y el disyuntor general en el panel de entrada. De esta manera, se logra la protección simultánea de todos los consumidores que reciben energía a través de esta máquina. Sin embargo, este método de instalación tiene un inconveniente importante: no garantiza la selectividad de la protección automática, es decir, su capacidad para apagar solo aquellos elementos de la red en los que han surgido situaciones de emergencia.
Para garantizar la selectividad requerida del sistema de protección, es necesario alimentar varios dispositivos separados que se conectan después rompedores de circuitoestablecidos para proteger a ciertos grupos de consumidores.
Por lo tanto, podemos distinguir dos principios básicos para construir un circuito de protección utilizando RCD.
- Esquema de un nivel. Implica la desconexión de todos los consumidores de la red en caso de fuga de corriente en alguno de sus elementos. Este esquema se utiliza en redes eléctricas pequeñas con un número limitado de consumidores de baja potencia. La ventaja de este método es la capacidad de calcular de forma sencilla los valores de los elementos necesarios, así como la facilidad de instalación en el cuadro eléctrico y mantenimiento de estos dispositivos. Para implementarlo, basta con colocar un único RCD en el cuadro eléctrico después del contador y de la máquina general.
- esquema en capas. La elección correcta de los elementos de dicho esquema de protección automática es notablemente más complicada que en el caso anterior. Los parámetros RCD para cada grupo de consumidores se determinan en función de su potencia total. Al instalar estos dispositivos, es importante prestar atención al hecho de que la conexión del cable neutro se realiza en el corte del conductor que va al grupo protegido de consumidores. Si tomamos para estos fines, por ejemplo, un cero común inmediatamente después del contador, entonces el RCD se disparará cuando se aplique voltaje a la red. De lo contrario, los parámetros de protección se seleccionan teniendo en cuenta la corriente nominal de los interruptores automáticos, así como su ubicación en la estructura de árbol. Un RCD con una corriente nominal más baja debe colocarse después de un dispositivo similar con un valor mayor de este parámetro.
En principio, no es tan difícil elegir la clasificación requerida de los dispositivos de protección. El cumplimiento de las reglas anteriores lo ayudará a calcular de forma independiente los parámetros necesarios, así como a instalar correctamente todos los dispositivos de automatización de protección necesarios.
Al conectar los cables a los contactos ubicados en la caja del RCD, es importante no confundir los terminales de fase y neutro. Las designaciones apropiadas están marcadas en el propio dispositivo. En cuanto a la instalación de cables, es mejor asegurarse una vez más de que no haya fase en el cable conectado al contacto cero del RCD. Un error de conexión puede hacer que el dispositivo falle después de aplicarle tensión.
En la mayoría de los edificios de apartamentos, el cableado eléctrico está representado por solo dos cables: cero y fase. Su diseño no contempla la presencia de un cable de tierra en el blindaje del medidor de energía eléctrica. Esto crea numerosas dificultades con la conexión de los electrodomésticos modernos, que deben estar conectados a tierra sin falta.
Sin embargo, según el principio básico de protección, dicho esquema de conexión RCD no reduce sus cualidades protectoras, ya que en caso de fuga, todavía hay una diferencia en el valor de las corrientes en los cables neutro y de fase (por el manera, el medidor eléctrico "no nota" la corriente de fuga, que se utiliza activamente consumidores sin escrúpulos para la conexión no autorizada de aparatos eléctricos). Otra cosa es que si el cuerpo de la instalación eléctrica no tiene contacto con tierra, entonces no hay circuito por donde pueda fluir la corriente de fuga.Surge una situación en la que el camino para el flujo de esta corriente se crea solo después de que una persona toca el cuerpo de dicho dispositivo (si el propio cuerpo humano tiene contacto con el suelo).
El uso de autómatas diferenciales.
Para combinar las funciones de un RCD y un disyuntor en un solo dispositivo, puede poner en lugar de ellos máquina diferencial.
El principio de su funcionamiento es el mismo que el de estos dispositivos, solo que todos sus elementos se combinan en una carcasa. Este dispositivo combinado puede responder tanto a la corriente de cortocircuito como a la corriente de fuga. La ventaja indudable de dicho equipo es su compacidad y facilidad de instalación en el panel del medidor eléctrico. Esto hace que sea bastante posible realizar trabajos de autoensamblaje del circuito de protección utilizando difavtomatov.
Sin embargo, dado que estas máquinas tienen un diseño interno más complejo, el fallo de alguno de sus elementos supondrá una costosa sustitución de todo el dispositivo. Por lo tanto, es recomendable instalar disyuntores fabricados por fabricantes confiables de equipos eléctricos, como ABB o Schneider Electric, para proteger la red.
Solo después de un estudio detallado de las características de los dispositivos de protección y los parámetros de los consumidores de la red eléctrica, así como una comprensión clara de cómo conectar correctamente el RCD, puede estar seguro de que una persona no preparada podrá seleccionar y seleccionar de forma independiente instalar dispositivos de protección automáticos.
