Conectando máquinas no painel: como conectar corretamente um RCD
Dicas » Construção » Sistemas de engenharia
Autor Paul ConselheiroLendo 15 minPublicado por 01.06.2021
Tipos de RCDs
Condutores neutros e protetores
Seleção de parâmetros nominais
Conexão monofásica e trifásica
Fiação correta
Os falsos disparos de dispositivos de corrente residual são geralmente o resultado de erros de fiação. Existem vários tipos de RCDs com diferentes princípios de operação e pequenas diferenças no diagrama de conexão, que você precisa saber para a organização correta das redes elétricas.
Os atuais dispositivos de proteção contra vazamento, conhecidos pelas abreviaturas RCD, ADZ, VDT, RCBO, têm a função principal – proteger organismos vivos de lesões elétricas, bem como prevenir perdas dielétricas parasitas que podem levar a incêndios. Toda a gama de dispositivos descritos nesta revisão tem diferenças no princípio de operação, finalidade, sensibilidade, o tipo de corrente no circuito controlado, a capacidade de suportar a carga, bem como uma série de outros fatores. Para se ter uma ideia clara e clara das capacidades de um determinado dispositivo, deve-se entender as especificações de seu funcionamento..
De acordo com o mecanismo de ação, o RCD pode ser eletromecânico e eletrônico. No primeiro caso, o elemento funcional principal é um transformador diferencial em um núcleo em anel. O transformador possui dois enrolamentos primários, pelos quais passa a carga principal, e um terceiro de controle. Em operação normal, correntes opostas de igual valor fluem através dos enrolamentos primários, assim, sua indução eletromagnética é mutuamente compensada. Se ocorrer um vazamento em qualquer ponto do circuito conectado após o RCD, as correntes nos enrolamentos primários perderão sua equivalência, respectivamente, um pickup aparecerá no enrolamento secundário. Quando a corrente induzida excede o valor definido, a liberação desarma e interrompe o grupo principal de contatos.
O princípio de operação de um RCD eletromecânico
Os RCDs eletrônicos têm um princípio de operação diferente, seu trabalho é baseado em dispositivos semicondutores. O primeiro elo do circuito eletrônico é um divisor de corrente, cuja tarefa é converter a carga que atua nos contatos principais do dispositivo em uma que seja permitida durante a operação de elementos semicondutores. Uma corrente proporcional, porém menor, flui para o comparador (dispositivo semicondutor de comparação), que, com uma diferença significativa nas entradas, gera um sinal de saída que ativa o dispositivo de abertura do circuito principal.
Diagrama de um RCD eletrônico: A – comparador; K – relé; Т – botão "Teste"; R – resistor
A diferença prática entre RCDs de ação eletrônica e eletromecânica é a seguinte:
Os RCDs eletromecânicos podem disparar falsamente em altas cargas reativas e indutivas. Em outras palavras, o atraso ou avanço da curva de corrente em um enrolamento em relação ao outro gera interferência no circuito de controle.
Os RCDs eletrônicos não têm uma precisão suficientemente alta devido a erros nominais inerentes a todos os componentes radioeletrônicos. Além disso, a eficiência dos RCDs eletrônicos é significativamente influenciada pelo valor da tensão atuando no circuito controlado..
Esquerda: RCD eletromecânico. À direita: RCD eletrônico
De acordo com sua finalidade, é comum classificar os RCDs em dispositivos de proteção contra choques elétricos e dispositivos que protegem contra vazamentos de corrente perigosos através do isolamento. Além de pequenas diferenças no dispositivo, esses dispositivos simplesmente têm classificações diferentes das correntes diferenciais para as quais o mecanismo de proteção é acionado.
RCD à prova de fogo tipo S (seletivo)
A capacidade de carga do RCD indica, em primeiro lugar, a condutividade dos elementos do grupo de contato principal. Também existem diferenças em:
Núcleo magnético maciço capaz de suportar o aquecimento com compensação mútua de influências indutivas.
Classe de potência de componentes eletrônicos.
Na categoria de outras funções RCD, a mais notável é a capacidade de desligar o circuito de força quando a corrente é excedida. Na verdade, esses RCDs, chamados de disjuntores diferenciais, combinam um disjuntor de energia e um dispositivo de proteção contra vazamento de corrente..
Autômato diferencial
Nós descobrimos os princípios de operação do RCD, resta apenas fazer uma correlação com os circuitos de alimentação CA existentes. A maioria dos incidentes associados à operação inadequada de dispositivos de proteção diferencial é causada precisamente pela aplicação incorreta em vários esquemas de fornecimento de energia..
Principalmente, os circuitos CA são diferenciados pela presença e esquema de conexão dos condutores neutro e de proteção. Assim, é possível distinguir circuitos de alimentação com neutro solidamente aterrado e isolado. Na prática, a diferença está no lugar onde o zero de trabalho e o zero de condutor de proteção são combinados. Para que o RCD funcione corretamente, o ponto zero comum deve estar localizado de acordo com o diagrama anterior ao local de instalação.
Os circuitos controlados por RCD não devem ter o potencial de derrubar parte da corrente para o terra, caso contrário, falsos disparos são garantidos. Portanto, a proteção contra vazamento é principalmente equipada com redes com neutro isolado (IT e TT), ou seja, não possuem conexão com o condutor neutro de proteção ao longo de toda a extensão da rede após a ASU. A mesma categoria inclui sistemas com neutro aterrado TN-S e TN-C-S, embora a instalação de proteção diferencial neles requeira cuidados adicionais..
No entanto, os disjuntores de corrente residual ainda podem funcionar corretamente em sistemas TN-C. A sua ligação é efectuada segundo um esquema de 3 ou 5 fios, ou seja, o condutor de protecção é puxado para a unidade de distribuição para ser combinado com um zero de trabalho até ao local onde está inserido o RCD. Nesse caso, a proteção contra corrente diferencial é limitada em seletividade: é difícil proteger grupos inteiros de condutores, os dispositivos podem ser instalados apenas nos ramais extremos, ou seja, imediatamente à frente dos pantógrafos. Um exemplo particular – soquetes com proteção contra vazamento embutida.
O escopo e a finalidade do RCD são determinados por dois parâmetros principais: a capacidade de carga e a quantidade de vazamento na qual o circuito é interrompido. Se a proteção diferencial for projetada para reduzir a gravidade das consequências de lesões elétricas, sua classificação é selecionada com base nos valores permitidos da corrente que atua no corpo.
O primeiro grau de lesão elétrica é caracterizado por convulsões sem perda de consciência e não causa danos irreparáveis. Essa lesão é típica quando correntes minúsculas fluem pelo corpo: cerca de 10 mA para crianças e até 30 mA para adultos. Portanto, um RCD com uma configuração de vazamento de tais valores é usado para proteger os grupos de tomadas principais. Nesse caso, os RCDs mais sensíveis são usados ​​para tomadas localizadas próximas ao chão, onde as crianças podem acessá-las, bem como para grupos conectados em um circuito de dois fios. As tomadas para eletrodomésticos com contacto de protecção à terra são ligadas através de um RCD com sensibilidade de 30 mA. Para se proteger contra choque elétrico, costuma-se usar dispositivos eletromecânicos como os mais confiáveis.
As principais características do RCD
A proteção geral dos cabos de alimentação contra vazamentos através do isolamento é fornecida por RCDs de combate a incêndio com um ajuste de corrente diferencial de 100, 200 ou 500 mA. Um valor mais preciso é determinado pelas características do produto do cabo e pelo comprimento da linha. Quanto piores forem as propriedades dielétricas e quanto maior for o comprimento, maior será o valor de fuga total. A alta capacidade intrínseca do cabo não causa falsos alarmes, pois o acúmulo de carga é acompanhado por um trabalho proporcional da corrente em ambos os condutores.
A capacidade de carga do RCD é definida com uma margem de segurança de cerca de 10–20%, dependendo do modo de operação da linha protegida. A escolha da classificação exatamente de acordo com os valores da corrente efetiva está repleta de superaquecimento do dispositivo, mas se a margem for significativamente maior, uma diminuição na sensibilidade é possível. Por sua vez, para dispositivos automáticos diferenciais, o ajuste da corrente máxima e a característica de trip são de importância fundamental e são determinados pelos requisitos para proteger a linha de sobrecargas..
A regra mais importante para conectar dispositivos de proteção diferencial é que todos os condutores ao longo dos quais a carga elétrica se move devem estar conectados a eles. Para redes monofásicas, são usados ​​dispositivos bipolares: o grupo esquerdo de contatos é destinado ao condutor de fase, o direito para o zero de trabalho. A direção condicional do fluxo de corrente não importa para RCDs eletromecânicos, enquanto os dispositivos eletrônicos exigem que a carga seja conectada exclusivamente pela parte inferior com alimentação aos terminais superiores.
Diagrama de conexão RCD trifásico: 1 – dispositivo automático de entrada; 2 – medidor trifásico; 3 – RCD de quatro pólos; 4 – um dispositivo automático para conectar uma carga trifásica; 5 – disjuntores de carga bifásicos
A conexão dos RCDs trifásicos também sem falhas ocorre com a condução de um zero de trabalho pelo dispositivo. Em última análise, mesmo um motor assíncrono tem três condutores lineares que não possuem balanceamento de carga rígido, portanto, eles são conectados em um circuito "estrela" por meio de um balun. Se, ao mesmo tempo, o próprio motor for zerado por meio do sistema de aterramento de proteção, o RCD terá a garantia de não funcionar corretamente..
A maioria dos RCDs pertence à categoria de tecnologia modular para instalação em trilho DIN 35 mm. A altura do módulo e o tamanho do pescoço correspondem às dimensões padrão, portanto, não há problemas com a colocação do difusor em caixas de fileiras comuns..
Em termos de montagem da fiação do painel, existem sutilezas. A conexão da entrada de trabalho zero ao barramento comum ou cross-module deve ser realizada imediatamente após a saída do RCD com um condutor sem ramificações. Neste caso, apenas essas linhas devem ser conectadas a este barramento, cuja proteção é controlada pelo dispositivo do qual o zero de trabalho é retirado. Assim, o seguinte diagrama de conexão é válido no painel padrão:
A fase de entrada e o fio neutro do cabo de entrada são conectados diretamente aos terminais RCD. No verso, o zero de trabalho e as fases são removidos, cada condutor em um barramento separado.
O seguinte está conectado ao barramento zero comum:
condutores neutros da rede de iluminação diretamente;
conexão zero do grupo RCD 1 a 10 mA;
conexão zero de grupos RCD 2 a 30 mA.
Toda a carga é conectada ao barramento de fase, incluindo RCDs dos grupos 1 e 2.
Diagrama de conexão RCD: 1 – máquina introdutória; 2 – contador; 3 – RCD seletivo geral; 4 – módulo cruzado; 5 – disjuntores de iluminação; 6 – dispositivo automático para proteção de RCD; 7 – RCD do primeiro grupo 10 mA; 8 – RCD do segundo grupo 30 mA; 9 – barramento zero; 10 – barramento de aterramento
Como o contato zero dos dispositivos de proteção diferencial está localizado à direita, os próprios dispositivos estão localizados no lado direito da fileira, para posteriormente distribuir as fases aos disjuntores com um pente. Após os RCDs 1 e 2 dos grupos, barramentos adicionais ou módulos cruzados são instalados, aos quais todas as linhas incluídas no grupo de proteção correspondente são conectadas. Se um dispositivo de corrente residual ou disjuntor diferencial for instalado nas caixas de grupo local, eles sempre seguem o diagrama primeiro. A exceção são as linhas de iluminação, que são alimentadas pelos terminais de entrada dos dispositivos de proteção. Para reduzir a resistência de transição, os condutores trançados devem ser crimpados com terminais tubulares. O controle de torque de aperto para dispositivos modulares não é crítico, no entanto, é necessário reapertar os contatos 48-72 horas após a conclusão da instalação.
A instalação de um RCD em quase qualquer sistema de fonte de alimentação permite que você verifique com precisão os dispositivos e linhas conectadas à rede quanto a problemas de isolamento e avarias no gabinete. Para fazer isso, eles tentam mover o RCD o mais próximo possível do disjuntor de entrada: a área de proteção torna-se apenas mais ampla, enquanto o ponto do problema é facilmente detectado pela enumeração sequencial das linhas conectadas.
A falsa operação de um RCD é quase sempre o resultado de qualquer ação humana: tocar o corpo do equipamento, conectar o dispositivo a uma tomada, etc. Assim, na maioria dos casos, o local do vazamento pode ser localizado com bastante rapidez. Se um RCD introdutório, que controla vários grupos, é acionado, uma linha com isolamento fraco é determinada desconectando sequencialmente os grupos de tomadas e monitorando o desempenho da rede elétrica. A rede detectada pode passar para a alimentação contornando o RCD, mas apenas com a reconexão de ambos os condutores e somente se tal mudança no circuito for permitida do ponto de vista da segurança elétrica. Em outros casos, é necessária a instalação de um difusor para um valor de corrente de fuga mais alto ou a restauração do isolamento da linha.
Periodicamente, você precisa testar o desempenho do mecanismo. Para isso, cada dispositivo possui um botão de teste que fecha um pólo de saída com a entrada oposta através de uma resistência limitadora de corrente. Assim, um vazamento é simulado, cujo valor está próximo do limite de resposta com alta precisão. A falta de resposta ao pressionar o botão de teste pode servir como um mau funcionamento do dispositivo e tensão de operação muito baixa.
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