Un dispositivo di corrente residua (RCD) è progettato per aprire la rete elettrica in caso di correnti di dispersione. Queste correnti (sono anche chiamate differenziali) appaiono principalmente a causa di una violazione dell'isolamento degli elementi della rete elettrica. Poiché scorrono solo attraverso il filo di fase e i loro valori possono essere piuttosto piccoli (la resistenza di isolamento non diventa necessariamente zero immediatamente, soprattutto se ciò accade a causa del suo invecchiamento), allora in questo caso la protezione di corrente installata nel sistema non funziona. L'installazione di un RCD consente di proteggere gli utenti dalla possibilità di scosse elettriche dovute a una violazione dell'isolamento degli apparecchi elettrici.
Principio operativo
Il principio di funzionamento dell'RCD si basa sull'uso di un trasformatore di misura, che ha due avvolgimenti accoppiati induttivamente. Uno di questi è collegato in serie allo zero e l'altro al filo di fase. In normali condizioni di funzionamento della rete elettrica, i flussi magnetici causati da queste correnti si compensano reciprocamente, in quanto i loro valori sono uguali tra loro.
In caso di corrente di dispersione, il flusso magnetico generato dalla corrente del filo di fase supera il valore del flusso magnetico nel filo neutro. Di conseguenza, viene dato un comando per azionare il relè, che apre il circuito elettrico.
Quando si progetta e si installa la protezione automatica, è necessario tenere conto delle caratteristiche della rete elettrica della struttura. Se è necessario collegare un RCD in un appartamento, di norma viene installato sul pannello di ingresso vicino al contatore elettrico.
Per collegare correttamente l'RCD, è necessario comprendere le caratteristiche del design e il principio di funzionamento di questi dispositivi.
Esistono due tipi di RCD secondo il principio di funzionamento:
- elettromeccanico;
- elettronico.
Per il funzionamento del primo di essi, non è necessario fornire tensione ai circuiti di controllo di questo dispositivo, in altre parole, la qualità del funzionamento di tali dispositivi non dipende dalla presenza di tensione nella rete. Ciò aumenta notevolmente la loro affidabilità in relazione ai modelli elettronici. Un esempio di RCD elettronico è ABB RCD F202 AC-80/0.03 e un RCD elettromeccanico è ABB FH202 AC-40/0.03.
Inoltre, a seconda del numero di fasi della rete in cui questo dispositivo deve essere installato, può essere realizzato in versione bipolare (ad esempio ABB FH202 2P) o tetrapolare (ABB FH204 4P). Lo schema di connessione RCD più comune oggi è l'installazione di un dispositivo bipolare in una rete monofase. A sua volta, un RCD quadripolare può essere utilizzato in una rete trifase con neutro isolato o solidamente collegato a terra, nonché in una rete monofase.
Schema di collegamento RCD generale
Per rispondere alla domanda su come collegare correttamente un RCD, dovresti leggere attentamente gli schemi di collegamento più comuni per questi dispositivi.
Comprendere le regole generali per l'installazione dell'automazione di protezione e i criteri per la scelta dei suoi parametri ti aiuterà a selezionare e installare correttamente un RCD con i parametri necessari in un quadro elettrico.
Per garantire un funzionamento affidabile dell'RCD, deve essere collegato alla rete elettrica dopo il contatore tramite un interruttore automatico. Questo requisito è spiegato dal fatto che in caso di correnti d'urto di cortocircuito, l'RCD non garantisce il tempestivo funzionamento dei suoi contatti di interruzione. Pertanto, il risultato di tali situazioni di emergenza può essere non solo il guasto dell'RCD, ma anche la distruzione degli elementi della rete elettrica o persino un incendio.Quando si sceglie un interruttore, è necessario tenere conto del fatto che il valore della sua corrente nominale non può essere superiore alla corrente nominale dell'RCD.
Il collegamento dell'RCD può essere effettuato secondo uno schema studiato in modo tale da garantirne la risposta alla corrente di dispersione che fluisce in uno qualsiasi degli elementi della rete elettrica protetta. Per fare ciò, un tale dispositivo viene collegato immediatamente dopo il contatore e l'interruttore generale sul pannello di ingresso. Pertanto, si ottiene la protezione simultanea di tutti i consumatori che ricevono energia attraverso questa macchina. Tuttavia, questo metodo di installazione presenta uno svantaggio significativo: non garantisce la selettività della protezione automatica, ovvero la sua capacità di disattivare solo quegli elementi di rete in cui si sono verificate situazioni di emergenza.
Per garantire la selettività richiesta del sistema di protezione, è necessario alimentare più dispositivi separati che vengono collegati successivamente interruttoriistituito per tutelare determinati gruppi di consumatori.
Pertanto, possiamo distinguere due principi di base per la costruzione di un circuito di protezione utilizzando RCD.
- Schema a un livello. Implica la disconnessione di tutti i consumatori dalla rete in caso di dispersione di corrente in uno qualsiasi dei suoi elementi. Questo schema è utilizzato in piccole reti elettriche con un numero limitato di consumatori a bassa potenza. Il vantaggio di questo metodo è la possibilità di calcolare semplicemente i valori degli elementi necessari, nonché la facilità di installazione nel quadro elettrico e di manutenzione di questi dispositivi. Per implementarla è sufficiente inserire nel quadro elettrico un solo RCD dopo il contatore e la macchina generale.
- Schema a strati. La corretta scelta degli elementi di un tale schema di protezione automatica è notevolmente più complicata rispetto al caso precedente. I parametri RCD per ciascun gruppo di consumatori sono determinati in base alla loro potenza totale. Quando si installano questi dispositivi, è importante prestare attenzione al fatto che il collegamento del filo neutro viene effettuato nel taglio del conduttore che va al gruppo protetto di consumatori. Se prendiamo per questi scopi, ad esempio, uno zero comune subito dopo il contatore, l'RCD scatterà quando viene applicata la tensione alla rete. In caso contrario, i parametri di protezione vengono selezionati tenendo conto della corrente nominale degli interruttori automatici e della loro posizione nella struttura ad albero. Un RCD con una corrente nominale inferiore deve essere posizionato dopo un dispositivo simile con un valore maggiore di questo parametro.
In linea di principio, non è così difficile scegliere la classificazione richiesta dei dispositivi di protezione. Il rispetto delle regole di cui sopra ti aiuterà a calcolare autonomamente i parametri necessari e a installare correttamente tutti i dispositivi di automazione di protezione necessari.
Quando si collegano i cavi ai contatti situati sulla custodia dell'RCD, è importante non confondere i terminali di fase e neutro. Le designazioni appropriate sono contrassegnate sul dispositivo stesso. Per quanto riguarda l'installazione dei fili, è bene accertarsi ancora una volta che non ci sia fase sul filo collegato al contatto zero dell'RCD. Un errore di connessione può causare il guasto del dispositivo dopo aver applicato la tensione.
Nella maggior parte dei condomini, il cablaggio elettrico è rappresentato da due soli fili: zero e fase. Il suo design non prevede la presenza di un filo di terra nello schermo del contatore di energia elettrica. Ciò crea numerose difficoltà con il collegamento dei moderni elettrodomestici, che devono essere messi a terra a colpo sicuro.
Tuttavia, sulla base del principio di base della protezione, un tale schema di connessione RCD non riduce le sue qualità protettive, poiché in caso di dispersione, c'è ancora una differenza nel valore delle correnti nei fili di neutro e di fase (dal modo, il contatore elettrico "non nota" la corrente di dispersione, che viene utilizzata attivamente da consumatori senza scrupoli per il collegamento non autorizzato di apparecchi elettrici). Un'altra cosa è che se il corpo dell'impianto elettrico non ha contatto con la terra, allora non c'è nessun circuito attraverso il quale potrebbe fluire la corrente di dispersione.Si verifica una situazione in cui il percorso per il flusso di questa corrente viene creato solo dopo che una persona tocca il corpo di un tale dispositivo (se il corpo umano stesso ha contatto con il suolo).
L'uso degli automi differenziali
Per combinare le funzioni di un RCD e di un interruttore in un unico dispositivo, puoi metterle al loro posto macchina differenziale.
Il principio del suo funzionamento è lo stesso di questi dispositivi, solo tutti i loro elementi sono combinati in un unico alloggiamento. Questo dispositivo combinato può rispondere sia alla corrente di cortocircuito che alla corrente di dispersione. L'indubbio vantaggio di tali apparecchiature è la sua compattezza e facilità di installazione nel quadro elettrico. Ciò rende del tutto possibile eseguire lavori sull'autoassemblaggio del circuito di protezione utilizzando difavtomatov.
Tuttavia, poiché queste macchine hanno un design interno più complesso, il guasto di uno qualsiasi dei loro elementi comporterà una costosa sostituzione dell'intero dispositivo. Pertanto, è consigliabile installare interruttori automatici prodotti da produttori affidabili di apparecchiature elettriche, come ABB o Schneider Electric, per proteggere la rete.
Solo dopo uno studio dettagliato delle caratteristiche dei dispositivi di protezione e dei parametri dei consumatori della rete elettrica, nonché una chiara comprensione di come collegare correttamente l'RCD, puoi essere sicuro che una persona impreparata sarà in grado di selezionare e installare dispositivi di protezione automatica.
