Quando si gestiscono reti elettriche esistenti, è importante prendersi cura della sicurezza del personale di servizio e dei consumatori che utilizzano i loro servizi. Secondo i requisiti del PUE, questo vale sia per i circuiti monofase che trifase, spesso equipaggiati in case private. Per proteggere gli utenti dalle scosse elettriche, sul lato utente sono installati dispositivi denominati dispositivi a corrente residua (RCD). Allo stesso tempo, è importante sapere come collegare un RCD con messa a terra in una casa privata, senza violare le disposizioni delle norme vigenti.
Visione generalizzata della protezione
La sicurezza del personale operativo e degli utenti delle reti elettriche è raggiunta attraverso le seguenti misure:
- messa a terra o messa a terra (connessione al neutro) di tutte le parti metalliche dell'apparecchiatura;
- organizzazione della rimessa a terra predisponendo un circuito separato;
- installazione in circuiti di carico di locali particolarmente pericolosi (bagni, ad esempio) dispositivi di sezionamento come RCD.
Quest'ultima opzione può essere utilizzata sia in circuiti elettrici con messa a terra che senza messa a terra.
Con un approccio generale alla valutazione dei dispositivi di protezione, si nota che è necessario mettere a terra le strutture per ridurre il potenziale che minaccia una persona a un livello di sicurezza. Al contrario, l'RCD fornisce sicurezza grazie alla disconnessione istantanea della rete quando le correnti di dispersione raggiungono i loro valori limite. Nelle caratteristiche tecniche di questi dispositivi, questo parametro si riferisce ai principali indicatori di prestazione.
Cos'è un RCD
Nella decodifica dell'abbreviazione RCD, l'enfasi principale è sulla disconnessione, che indica la natura cardinale delle misure di protezione. Per capire come funziona questo dispositivo in una situazione pericolosa, dovresti familiarizzare con il suo design. Il dispositivo RCD è costituito dalle seguenti parti principali:
- un dispositivo differenziale in cui vengono confrontate le correnti in ingresso e in uscita;
- un circuito elettronico in grado di rispondere al loro squilibrio;
- un modulo esecutivo concepito come un contattore che disconnette la rete elettrica dal consumatore.
Il principio dell'azione protettiva dell'RCD si basa sulle caratteristiche del suo design, che consentono di valutare l'entità delle perdite di terra e di rispondervi immediatamente. A causa dell'elevata velocità di interruzione della connessione con la rete esistente, la corrente nel carico non ha il tempo di raggiungere valori critici.
Schemi di connessione RCD tradizionali
Nelle reti elettriche per uso domestico con prese e dispositivi di illuminazione installati al loro interno, vengono utilizzati interruttori differenziali senza messa a terra, tipici del sistema di protezione TN-C. In conformità con le peculiarità del suo funzionamento, viene tracciata una linea dall'apparecchiatura della stazione al consumatore, in cui viene fornito solo il conduttore combinato PEN. Di norma, è diviso in un bus PE protettivo (il circuito di terra è collegato ad esso) e un N funzionante nei condomini.
Circuito RCD classico senza messa a terra
Di solito, i dispositivi RCD sono collegati a reti senza messa a terra di consumatori domestici, la cui alimentazione è organizzata tramite una linea a due fili. Tutto ciò che garantiscono è di spegnerlo se la corrente di dispersione supera il valore consentito (30 mA, ad esempio).Questi dispositivi non sono in grado di fornire tale commutazione di protezione, come scollegare l'alimentazione di rete in caso di sovraccarico o cortocircuito. Pertanto, gli schemi di collegamento degli interruttori differenziali nelle reti monofase presuppongono la presenza obbligatoria di un interruttore automatico contro il cortocircuito e il sovraccarico in esse.
L'intervallo di correnti per cui viene calcolato l'interruttore viene selezionato individualmente per ogni specifica linea di carico. Il funzionamento congiunto di questi due dispositivi garantisce, ad esempio, una protezione affidabile di una persona dall'alta tensione in un bagno. Allo stesso tempo, il loro utilizzo consente di proteggere dal guasto gli elettrodomestici utilizzati in un appartamento moderno. Abbastanza spesso, un interruttore automatico insieme a un RCD viene sostituito con un difavtomat, che contiene entrambi i dispositivi in un caso comune.
Protezione di gruppo e multistadio
Con l'accensione cosiddetta di "gruppo" dell'RCD, sulla linea dedicata viene posizionato un dispositivo separato con un interruttore o un difavtomat. In questo caso, ciascuno dei gruppi di carico collegati alla rete è servito indipendentemente dagli altri, il che aumenta la selettività delle funzioni di protezione. Di conseguenza, la sicurezza dell'utilizzo degli elettrodomestici in ogni stanza aumenta notevolmente.
Una maggiore sicurezza è fornita da uno schema a gradini, in cui un gruppo di carichi è collegato alla rete attraverso un altro dispositivo simile (costituisce il secondo stadio). L'utilizzo di questi sistemi permette di aumentare l'affidabilità della protezione rispetto a quella classica. Ma a causa della complessità dell'esecuzione e della ridondanza tecnica nella vita di tutti i giorni, vengono utilizzati raramente.
Connessioni RCD in una rete con messa a terra
Un tipico circuito per il collegamento di un RCD in una rete monofase con messa a terra è costruito secondo le stesse regole, in base alle quali viene montato immediatamente dopo il contatore di energia. La differenza sta nella presenza di un bus separato al suo interno, che viene posato bypassando il set di dispositivi di protezione. Allo stesso tempo, l'affidabilità del funzionamento di ciascuno dei dispositivi è notevolmente aumentata a causa di perdite significative lungo il circuito "fase - cassa dell'apparecchiatura - terra".
In questo caso non sono necessarie operazioni speciali per la predisposizione della protezione. Se è presente un circuito di protezione in una casa privata, ad esempio, non sarà difficile mettere a terra una rete elettrica esistente con un RCD. Per fare ciò, è necessario effettuare una divisione sul bus di messa a terra principale (GZSH), quindi predisporre una presa dal conduttore PE.
Quale schema è migliore
Nel valutare gli schemi considerati, si procede dal livello di sicurezza fornito da ciascuno di essi. Per risolvere questo problema sarà necessario confrontarli non solo in termini di efficienza della protezione, ma anche in termini di costi di implementazione. Dopo un attento studio, si possono trarre le seguenti conclusioni:
- Con un numero limitato di consumatori lineari, viene utilizzato il set di dispositivi più semplice, costituito da un RCD e un automa lineare dietro di esso.
- Nel caso di rete ramificata di carichi monofase o trifase è preferibile il collegamento di gruppo.
- Con elevati requisiti di sicurezza, è possibile utilizzare il collegamento a stadi dei dispositivi di protezione.
Quest'ultimo metodo è ottimale per una casa privata.
Prima di collegare un RCD senza messa a terra in case private, è necessario studiare attentamente il suo schema di commutazione. In questo caso, l'opzione più affidabile consiste nell'utilizzare sistemi multistadio di più dispositivi con diversi valori di dispersione di corrente.
Le moderne case di campagna si distinguono per un sistema di alimentazione sviluppato con una buona protezione contro le scosse elettriche dovuta alla presenza di messa a terra. Pertanto, utilizzano schemi semplificati che prevedono l'uso di RCD universali per correnti di dispersione fino a 30 mA (per la protezione separata di uno scaldabagno, ad esempio). Ma molto spesso, viene data la preferenza ai tipici dispositivi differenziali progettati per il taglio appropriato per i sovraccarichi.
Gli errori tipici includono violazioni nella scelta del livello di installazione dell'RCD, quando è incluso in circuiti con correnti di dispersione selezionate in modo errato. Per evitare violazioni delle regole per il collegamento dei conduttori di ingresso e di uscita, quando vengono commutati, sono guidati dallo schema sulla custodia del dispositivo.
