Per garantire il funzionamento sicuro del cablaggio elettrico degli appartamenti moderni, oggi vengono scelti sempre più dispositivi a corrente residua (RCD) o automi differenziali. L'uso di ciascuno di essi garantisce l'arresto anticipato della sezione del circuito elettrico in cui si verificano violazioni dell'isolamento. Inoltre, con la corretta organizzazione della protezione automatica della rete elettrica mediante tali dispositivi, è assicurata la disconnessione affidabile dei consumatori in caso di sovraccarichi o cortocircuiti. Allo stesso tempo, la principale differenza tra un RCD e un difavtomat è la necessità di installare e utilizzare un interruttore automatico aggiuntivo con un tale dispositivo.
Va notato che per il corretto funzionamento della protezione contro correnti differenziali elevate, è necessario disporre di un sistema monofase a tre fili, che includa un filo di terra. Un tale sistema di cablaggio è ormai onnipresente nei nuovi edifici, ma è estremamente raro negli edifici più vecchi.
Per rispondere alla domanda su come un RCD differisca da un difavtomat e quale dispositivo sia più preferibile scegliere per l'uso nel tuo appartamento, è necessario familiarizzare con le loro principali caratteristiche tecniche, i principi di funzionamento, nonché le caratteristiche di progettazione e funzionamento.
Applicazione RCD
Dispositivo di corrente residua viene utilizzato per effettuare la commutazione in una rete che alimenta gruppi di utenze con il flusso di correnti che agiscono in condizioni normali di funzionamento.
Il compito principale dell'RCD è quello di spegnere una sezione del sistema elettrico se si verifica una corrente differenziale che supera il valore consentito.
Il verificarsi di corrente di dispersione è spiegato dalla presenza di una certa resistenza di isolamento del cablaggio e delle utenze elettriche. Poiché questa resistenza non può essere infinitamente grande, la cosiddetta corrente di dispersione normale scorrerà sempre attraverso di essa, il cui valore deve rientrare in determinati limiti consentiti.
Per immaginare meglio quali processi indesiderati si verificano nella rete elettrica che protegge difavtomat o RCD, considerare i seguenti schemi.
Il primo mostra un caso di scossa elettrica a una persona, che si verifica a seguito del contatto con un corpo senza messa a terra di un apparecchio elettrico con isolamento rotto. In questo circuito è presente un interruttore che disconnette i suoi contatti in caso di sovraccarico o cortocircuito, ma tale protezione non funziona quando una fase è cortocircuitata a terra.
La seconda figura mostra il percorso della corrente di dispersione quando l'isolamento dell'alloggiamento con messa a terra dell'apparecchio elettrico è rotto. Poiché la resistenza della pelle umana è molto superiore alla resistenza del circuito di terra, in questo caso non si verificano scosse elettriche. Tuttavia, le parti metalliche dell'alloggiamento hanno un certo potenziale rispetto a terra.
Il pericolo di una tale situazione sta nel fatto che quando si utilizzano interruttori automatici convenzionali, in caso di una significativa diminuzione della resistenza di isolamento degli apparecchi elettrici, il consumatore non viene disconnesso automaticamente dalla rete.
Il flusso di corrente di dispersione provoca il riscaldamento delle connessioni di terra alla custodia, aumentandone la resistenza. A loro volta, l'umidità dell'aria, le condizioni della pelle di una persona, il materiale delle scarpe e il pavimento della stanza, nonché molti fattori aggiuntivi influenzano il valore della resistenza del circuito corpo-uomo-terra. Se prendiamo in considerazione le peculiarità del funzionamento degli elettrodomestici in luoghi con elevata umidità (cucina o bagno), il rischio di scosse elettriche rimane piuttosto elevato.
Inoltre, il flusso di corrente attraverso l'isolamento rotto provoca il riscaldamento e l'ulteriore distruzione. In alcuni casi, ciò potrebbe causare un incendio.
Il principio di funzionamento dell'RCD si basa sulla misurazione costante dell'ampiezza della corrente differenziale. Sebbene rientri nei limiti consentiti, non si verifica alcuna azione, ma non appena questo valore supera il valore consentito, l'RCD scollega le utenze dalla rete.
I valori nominali delle correnti di dispersione, progettati per la maggior parte dei moderni dispositivi di corrente residua, sono 30 e 100 mA. L'aumento delle correnti differenziali può essere causato da vari motivi, il più comune dei quali è il deterioramento dell'isolamento tra l'alloggiamento collegato a terra dell'apparecchio elettrico e il filo di fase della rete elettrica. Grandi correnti di dispersione compaiono nei casi in cui sono state commesse violazioni durante l'installazione del cablaggio elettrico associate a un collegamento errato del neutro e dei fili di terra.
Il terzo schema mostra un circuito elettrico in cui, oltre all'interruttore, viene utilizzato un RCD. In caso di corrente di dispersione, il cui valore supera il valore nominale, l'automazione interrompe il circuito.
Se si utilizza tale protezione nelle reti elettriche, i cui consumatori non dispongono di messa a terra, per il suo funzionamento è necessario creare un circuito chiuso tra la custodia metallica del dispositivo e la terra. Di norma, un tale circuito si chiude se una persona tocca il corpo dell'impianto elettrico.
Pertanto, l'uso di RCD consente di aprire il circuito elettrico nei seguenti casi:
- Se una persona tocca un corpo senza messa a terra di un impianto elettrico che è stato alimentato a causa di danni all'isolamento.
- Se si verifica una corrente di dispersione attraverso il circuito di terra a causa di una violazione dell'isolamento delle parti in tensione, il valore di tale corrente deve superare il valore consentito.
- In caso di errato collegamento del neutro e del filo di terra nell'impianto elettrico.
- Quando il filo neutro è rotto.
Collegamento RCD
Va notato che l'RCD non fornisce protezione per le correnti di cortocircuito e sovraccarico. Pertanto, tali dispositivi devono essere collegati insieme a un interruttore, la cui corrente consentita deve essere inferiore allo stesso valore per l'RCD. Un tale circuito di alimentazione per un consumatore elettrico è mostrato nella terza figura.
Come si può vedere dallo schema, il filo di fase è collegato al corrispondente contatto del dispositivo tramite un interruttore. Il filo neutro deve anche essere collegato all'utenza tramite l'RCD.
Se si sceglie di utilizzare dispositivi di protezione trifase, questi vengono collegati allo stesso modo: i fili trifase e neutro vengono inseriti nei connettori opportunamente contrassegnati.
Per verificare l'operatività dell'RCD è sufficiente premere il pulsante TEST situato sul suo corpo. Un dispositivo funzionante si spegnerà immediatamente. Tuttavia, alcuni modelli non sono dotati di tale pulsante. Puoi verificarne le prestazioni creando un circuito artificiale tra il filo di fase e la terra di protezione, in questo caso si verifica immediatamente una corrente di dispersione, a cui reagisce l'RCD. Puoi realizzare un circuito del genere usando qualsiasi oggetto metallico, ma è meglio scegliere una cartuccia con una lampadina.
Il metodo di dispersione della corrente di prova è il più affidabile, poiché consente non solo di verificare l'operabilità dell'RCD, ma anche di valutare la correttezza della sua connessione.
Per monitorare lo stato di salute dell'RCD, è impossibile chiudere insieme i fili di fase e neutro, poiché ciò provocherà il funzionamento dell'interruttore a causa di un cortocircuito.
Selezione del dispositivo di corrente residua
Quando scegli un RCD per il tuo appartamento, dovresti prestare attenzione alle sue seguenti caratteristiche:
- Corrente nominale.Questo valore viene selezionato in base alla potenza totale dei consumatori collegati alla sezione della rete elettrica, all'ingresso della quale è installato un RCD. In ogni caso, la corrente nominale del dispositivo non può essere maggiore di quella dell'interruttore.
- Tensione nominale. Non ci sono problemi con la scelta di questo valore; i dispositivi a 230 V vengono utilizzati nelle reti monofase e i dispositivi a 400 V nelle reti trifase.
- Produttore. Con un certo grado di sfiducia, è necessario trattare i prodotti delle aziende cinesi. Nel mercato della protezione dei relè e dell'automazione, marchi come Legrand, Schneider Electric ed EATON si sono affermati bene. Uno degli RCD monofase comunemente usati è VAD2. Per quanto riguarda i produttori nazionali di tali dispositivi, è abbastanza sicuro sceglierli, poiché in molti casi questi prodotti non sono inferiori alle controparti occidentali, pur essendo molto più economici.
Macchina differenziale
Un difavtomat è un dispositivo che combina un RCD e un normale interruttore automatico.
Le caratteristiche di ogni modello sono applicate alla sua custodia sotto forma di una marcatura speciale. I principali sono:
- Corrente nominale e tipo di caratteristica temporale, ad es. C63. Ciò significa che la corrente nominale è 63 A. La caratteristica tempo-corrente è la dipendenza del tempo di disinserzione dei contatti dell'interruttore dalla corrente che li attraversa. Per gli interruttori automatici utilizzati nei sistemi di alimentazione di vari oggetti, queste caratteristiche sono diverse. Negli appartamenti e negli edifici residenziali vengono utilizzate macchine automatiche con una caratteristica di tipo C.
- Corrente di dispersione (0,03 A, 0,1 A) alla quale opera quella parte dell'interruttore che risponde all'ampiezza della corrente differenziale.
- Tensione nominale (230 o 400 V).
- Tipo di macchina (per funzionamento in corrente continua alternata o raddrizzata).
- Schema di collegamento principale.
Per rispondere alla domanda su come distinguere un RCD da un difavtomat, basta guardare il loro aspetto. Sebbene a prima vista le differenze non siano molto evidenti, ma per una persona esperta sono, come si suol dire, ovvie:
- Il tipo di caratteristica tempo-corrente non è indicato sull'RCD.
- Il difavtomat nello schema elettrico applicato al suo corpo ha due interruttori aggiuntivi, che denotano rilasci termici ed elettromagnetici.
- Il nome del dispositivo (VD o RCBO).
Un interruttore differenziale controllato presenta i seguenti vantaggi:
- Quando si installa un difavtomat non è necessario installare alcun dispositivo di protezione aggiuntivo.
- Quasi tutti questi dispositivi sono dotati di un'indicazione speciale che consente di determinare con precisione cosa ha causato il funzionamento del dispositivo: dalla comparsa di una grande corrente di dispersione, cortocircuito o sovraccarico.
Rispondendo alla domanda posta, qual è la differenza tra un RCD e un difavtomat, è necessario tenere conto di quanto segue. A giudicare dalla quantità e dalla qualità delle funzioni eseguite, non c'è molta differenza in quale dispositivo scegliere: difavtomat o RCD. Allo stesso tempo, il costo di un dispositivo combinato è addirittura superiore al prezzo totale di un RCD e di una normale macchina. Inoltre, se uno dei dispositivi separati si guasta, può essere riparato o sostituito senza rimuovere il secondo, il che è molto più economico rispetto alla riparazione di un difavtomat.