Quan utilitzeu xarxes elèctriques existents, és important tenir cura de la seguretat del personal de servei i dels consumidors que utilitzen els seus serveis. Segons els requisits del PUE, això s'aplica tant als circuits monofàsics com trifàsics, sovint equipats en cases particulars. Per protegir els usuaris de les descàrregues elèctriques, s’instal·len dispositius anomenats dispositius de corrent residual (RCD) al costat del consumidor. Al mateix temps, és important saber connectar un RCD a terra a una casa privada, sense violar les disposicions de les normes actuals.
Vista generalitzada de la protecció
La seguretat del personal operatiu i dels usuaris de xarxes elèctriques s’aconsegueix mitjançant les mesures següents:
- posada a terra o connexió a terra (connexió amb neutre) de totes les parts metàl·liques de l’equip;
- organització de la posada a terra organitzant un circuit separat;
- instal·lació en circuits de càrrega d’habitacions especialment perilloses (banys per exemple) que desconnecten dispositius com RCD.
Aquesta última opció es pot utilitzar tant en circuits elèctrics com a terra.
Amb un enfocament general de l’avaluació dels equips de protecció, s’assenyala que és necessari posar a terra estructures per reduir el potencial que amenaça una persona a un nivell segur. En canvi, el RCD proporciona seguretat a causa de la desconnexió instantània de la xarxa quan els corrents de fuita assoleixen els seus valors límit. A les característiques tècniques d’aquests dispositius, aquest paràmetre fa referència als principals indicadors de rendiment.
Què és un RCD
En descodificar l’abreviatura RCD, l’èmfasi principal es posa en la desconnexió, que indica la naturalesa cardinal de les mesures de protecció. Per entendre com funciona aquest dispositiu en situacions de perill, us heu de familiaritzar amb el seu disseny. El dispositiu RCD consta de les següents parts principals:
- un dispositiu diferencial que compara els corrents d’entrada i sortida;
- un circuit electrònic capaç de respondre al seu desequilibri;
- un mòdul executiu dissenyat com a contactor que desconnecta la xarxa elèctrica del consumidor.
El principi de l'acció protectora del RCD es basa en les característiques del seu disseny, que permeten avaluar la magnitud de les fuites de terra i respondre-hi a l'instant. A causa de l’alta velocitat de trencar la connexió amb la xarxa existent, el corrent de la càrrega no té temps per assolir valors crítics.
Esquemes de connexió RCD tradicionals
A les xarxes elèctriques per a ús domèstic amb endolls i dispositius d’il·luminació instal·lats, s’utilitzen RCD sense connexió a terra, cosa típica del sistema de protecció TN-C. D'acord amb les peculiaritats del seu funcionament, es traça una línia des del material de l'estació fins al consumidor, en la qual només es proporciona el conductor PEN combinat. Com a regla general, es divideix en un bus de protecció PE (el bucle de terra hi està connectat) i un N que funciona als edificis d'apartaments.
Circuit RCD clàssic sense connexió a terra
Normalment, els dispositius RCD es connecten a xarxes sense connexió de consumidors domèstics, l’alimentació de les quals s’organitza a través d’una línia de dos fils. Tot el que garanteixen és apagar-lo si el corrent de fuita supera el valor permès (30 mA, per exemple).Aquests dispositius no poden proporcionar aquesta commutació de protecció, com desconnectar la xarxa elèctrica en cas de sobrecàrrega o curtcircuit. Per tant, els diagrames de connexió dels RCD en xarxes monofàsiques pressuposen la presència obligatòria d’un interruptor automàtic contra el curtcircuit i la sobrecàrrega en ells.
El rang de corrents per als quals es calcula l'interruptor automàtic es selecciona individualment per a cada línia de càrrega específica. El funcionament conjunt d’aquests dos dispositius garanteix una protecció fiable d’una persona contra altes tensions al bany, per exemple. Al mateix temps, el seu ús permet protegir els electrodomèstics que s’utilitzen en un apartament modern contra fallades. Molt sovint, un interruptor automàtic junt amb un RCD se substitueix per un difavtomat, que conté tots dos dispositius en un cas comú.
Protecció en grup i en diverses etapes
Amb l’anomenat “grup” encès del RCD, es col·loca un dispositiu independent amb un commutador automàtic o un difavtomat a la línia dedicada. En aquest cas, cadascun dels grups de càrrega connectats a la xarxa es serveix independentment dels altres, cosa que augmenta la selectivitat de les funcions de protecció. Com a resultat, la seguretat d’utilitzar electrodomèstics a cadascuna de les habitacions augmenta notablement.
Un esquema esglaonat proporciona una major seguretat, en la qual un grup de càrregues es connecta a la xarxa a través d’un altre dispositiu similar (forma la segona etapa). L'ús d'aquests sistemes permet augmentar la fiabilitat de la protecció en comparació amb el clàssic. Però a causa de la complexitat de l'execució i la redundància tècnica a la vida quotidiana, poques vegades s'utilitzen.
Connexions RCD en una xarxa amb connexió a terra
Un circuit típic per connectar un RCD en una xarxa monofàsica amb connexió a terra es construeix segons les mateixes regles, segons les quals es munta immediatament després del comptador d'energia. La diferència rau en la presència d’un autobús separat en ell, que es posa obviant el conjunt de dispositius de protecció. Al mateix temps, la fiabilitat de funcionament de cadascun dels dispositius augmenta significativament a causa de fuites importants al llarg del circuit de "fase-equip-cas-terra".
En aquest cas, no són necessàries operacions especials per organitzar la protecció. Si hi ha un circuit de protecció en una casa privada, per exemple, no serà difícil posar a terra una xarxa elèctrica existent amb un RCD. Per fer-ho, heu de fer una divisió al bus de terra principal (GZSH) i, a continuació, organitzar una presa del conductor de PE.
Quin esquema és millor
A l’hora d’avaluar els esquemes considerats, es procedeix del nivell de seguretat proporcionat per cadascun d’ells. Per resoldre aquest problema, caldrà comparar-los no només en termes d’eficiència de protecció, sinó també en termes de costos d’implementació. Després d'un estudi acurat, es poden extreure les conclusions següents:
- Amb un nombre limitat de consumidors lineals, s’utilitza el conjunt de dispositius més senzill, format per un RCD i una màquina lineal darrere.
- En el cas d’una xarxa ramificada de càrregues monofàsiques o trifàsiques, és preferible la connexió de grup.
- Amb requisits de seguretat elevats, és possible utilitzar connexions escalonades de dispositius de protecció.
Aquest últim mètode és òptim per a una casa privada.
Abans de connectar un RCD sense connexió a terra a cases particulars, s’hauria d’estudiar acuradament el seu diagrama de commutació. En aquest cas, l'opció més fiable és utilitzar sistemes de diverses etapes de diversos dispositius amb valors diferents de fuites de corrent.
Les cases rurals modernes es distingeixen per un desenvolupat sistema d’alimentació amb bona protecció contra descàrregues elèctriques a causa de la presència de connexions a terra. Per tant, utilitzen esquemes simplificats que impliquen l’ús de RCD universals per a corrents de fuita de fins a 30 mA (per exemple, per a la protecció independent d’un escalfador d’aigua). Però, sovint, es dóna preferència als dispositius diferencials típics dissenyats per al tall adequat de sobrecàrregues.
Els errors típics inclouen violacions en l’elecció del nivell d’instal·lació de RCD, quan s’inclou en circuits amb corrents de fuita seleccionats incorrectament. Per evitar violacions de les regles de connexió dels conductors d’entrada i sortida, en canviar-los, es guien pel diagrama de la caixa del dispositiu.
