Ao operar as redes elétricas existentes, é importante cuidar da segurança do pessoal de serviço e dos consumidores que utilizam seus serviços. De acordo com os requisitos da PUE, isso se aplica a circuitos monofásicos e trifásicos, muitas vezes equipados em residências privadas. Para proteger os usuários de choques elétricos, dispositivos chamados dispositivos de corrente residual (RCDs) são instalados no lado do consumidor. Ao mesmo tempo, é importante saber conectar um RCD com aterramento em uma residência particular, sem violar as normas vigentes.
Visão generalizada da proteção
A segurança do pessoal operacional e dos usuários de redes de energia é alcançada por meio das seguintes medidas:
- aterramento ou aterramento (conexão ao neutro) de todas as partes metálicas do equipamento;
- organização de religamento através da disposição de um circuito separado;
- instalação em circuitos de carga de ambientes especialmente perigosos (banheiros, por exemplo) desconectando dispositivos como RCD.
A última opção pode ser usada em circuitos elétricos aterrados e não aterrados.
Com uma abordagem geral para a avaliação dos equipamentos de proteção, nota-se que é necessário aterrar as estruturas para reduzir o potencial que ameaça uma pessoa a um nível seguro. Em contrapartida, o RCD oferece segurança devido ao desligamento instantâneo da rede quando as correntes de fuga atingem seus valores limites. Nas características técnicas desses dispositivos, este parâmetro se refere aos principais indicadores de desempenho.
O que é um RCD
Na decodificação da abreviatura RCD, a ênfase principal é na desconexão, o que indica a natureza cardinal das medidas de proteção. Para entender como este dispositivo funciona em uma situação perigosa, você deve se familiarizar com seu design. O dispositivo RCD consiste nas seguintes partes principais:
- um dispositivo diferencial no qual as correntes de entrada e saída são comparadas;
- um circuito eletrônico capaz de responder ao seu desequilíbrio;
- um módulo executivo projetado como um contator que desconecta a rede elétrica do consumidor.
O princípio de ação protetora do RCD baseia-se nas características de seu design, que permitem avaliar a magnitude dos vazamentos de terra e responder instantaneamente a eles. Devido à alta velocidade de interrupção da conexão com a rede existente, a corrente na carga não tem tempo para atingir valores críticos.
Esquemas de conexão RCD tradicionais
Em redes elétricas de uso doméstico com tomadas e dispositivos de iluminação nelas instalados, são utilizados RCDs sem aterramento, o que é típico do sistema de proteção TN-C. De acordo com as peculiaridades de seu funcionamento, é traçada uma linha do equipamento da estação até o consumidor, na qual é fornecido apenas o condutor combinado PEN. Como regra, ele é dividido em um barramento PE de proteção (o loop de aterramento é conectado a ele) e um N de trabalho em prédios de apartamentos.
Circuito RCD clássico sem aterramento
Normalmente, os dispositivos RCD são conectados a redes não aterradas de consumidores domésticos, cujo fornecimento de energia é organizado por meio de uma linha de dois fios. Tudo o que garantem é desligá-lo se a corrente de fuga ultrapassar o valor permitido (30 mA, por exemplo).Esses dispositivos não são capazes de fornecer tal comutação de proteção, como desligar a alimentação elétrica em caso de sobrecarga ou curto-circuito. Portanto, os diagramas de conexão para RCDs em redes monofásicas pressupõem a presença obrigatória de um disjuntor contra curto-circuito e sobrecarga nos mesmos.
A faixa de correntes para a qual o disjuntor é calculado é selecionada individualmente para cada linha de carga específica. A operação conjunta desses dois dispositivos garante uma proteção confiável de uma pessoa contra altas tensões em um banho, por exemplo. Ao mesmo tempo, seu uso permite proteger os eletrodomésticos usados em um apartamento moderno contra falhas. Muitas vezes, um disjuntor junto com um RCD é substituído por um difavtomat, que contém os dois dispositivos em uma caixa comum.
Proteção de grupo e de vários estágios
Com a chamada ativação de "grupo" do RCD, um dispositivo separado com um disjuntor ou um difavtomat é colocado na linha dedicada. Nesse caso, cada um dos grupos de carga conectados à rede é atendido independentemente dos demais, o que aumenta a seletividade das funções de proteção. Como resultado, a segurança do uso de eletrodomésticos em cada cômodo aumenta significativamente.
Maior segurança é proporcionada por um esquema escalonado, no qual um grupo de cargas é conectado à rede por meio de outro dispositivo semelhante (forma o segundo estágio). A utilização destes sistemas permite aumentar a confiabilidade da proteção em comparação com o clássico. Mas devido à complexidade de execução e redundância técnica na vida cotidiana, eles raramente são usados.
Conexões RCD em uma rede com aterramento
Um circuito típico para conectar um RCD em uma rede monofásica com aterramento é construído seguindo as mesmas regras, segundo as quais é montado imediatamente após o medidor de energia. A diferença está na presença de um barramento separado nele, que é colocado ignorando o conjunto de dispositivos de proteção. Ao mesmo tempo, a confiabilidade da operação de cada um dos dispositivos é visivelmente aumentada devido a vazamentos significativos ao longo do circuito "fase - caixa do equipamento - terra".
Neste caso, as operações especiais para providenciar a proteção não são necessárias. Se houver um circuito de proteção em uma casa particular, por exemplo, não será difícil aterrar uma rede elétrica existente com um RCD. Para fazer isso, você deve fazer uma divisão no barramento de aterramento principal (GZSH) e, em seguida, providenciar uma derivação do condutor PE.
Qual esquema é melhor
Ao avaliar os esquemas considerados, parte-se do nível de segurança proporcionado por cada um deles. Para resolver este problema, será necessário compará-los não só em termos de eficácia da proteção, mas também em termos de custos de implementação. Após um estudo cuidadoso, as seguintes conclusões podem ser tiradas:
- Com um número limitado de consumidores lineares, o conjunto mais simples de dispositivos é usado, consistindo em um RCD e um autômato linear por trás dele.
- No caso de uma rede ramificada de cargas monofásicas ou trifásicas, a conexão em grupo é preferível.
- Com altos requisitos de segurança, é possível usar a conexão em estágios de dispositivos de proteção.
O último método é ideal para uma casa particular.
Antes de conectar um RCD sem aterramento em residências, seu diagrama de comutação deve ser cuidadosamente estudado. Nesse caso, a opção mais confiável é usar sistemas multiestágios de vários dispositivos com diferentes valores de fuga de corrente.
As casas de campo modernas distinguem-se por um sistema de alimentação de energia desenvolvido com boa proteção contra choques elétricos devido à presença de religamento. Portanto, eles usam esquemas simplificados envolvendo o uso de RCDs universais para correntes de fuga de até 30 mA (para proteção separada de um aquecedor de água, por exemplo). Mas, na maioria das vezes, é dada preferência a dispositivos diferenciais típicos projetados para o corte apropriado para sobrecargas.
Erros típicos incluem violações na escolha do nível de instalação do RCD, quando ele está incluído em circuitos com correntes de fuga selecionadas incorretamente. Para evitar violações das regras de conexão dos condutores de entrada e saída, ao trocá-los, eles são guiados pelo diagrama na caixa do dispositivo.
