¿Qué es un RCD: dispositivo, principio de funcionamiento, tipos existentes y marcado de RCD?
Cualquier red eléctrica debe tener un dispositivo de protección, pero no todo el mundo sabe qué es un RCD y cuál es el principio de su funcionamiento.La decodificación de la abreviatura se ve así: dispositivo de corriente residual.
Este dispositivo eléctrico de bajo voltaje está diseñado para apagar la sección protegida del circuito cuando una corriente diferencial excede el valor nominal para este dispositivo.
En nuestro artículo intentaremos analizar en detalle el diseño y el principio de funcionamiento de los RCD, consideraremos las variedades existentes y comprenderemos qué información contiene el marcado de los dispositivos de corriente residual.
El contenido del artículo:
Finalidad del dispositivo de protección.
El dispositivo de circuito de tierra RCD es un conductor PE de carcasas conductoras neutras o partes de mecanismos eléctricos con una resistencia que no excede los 4 ohmios.
Si se produce una fuga de corriente, estos elementos del equipo pueden energizarse, lo que supone un peligro para la vida humana y animal en contacto con ellos, así como para los bienes en general.
Para salvarse de las lesiones eléctricas es necesario utilizar dispositivos de inspección. Cuando se detecta una corriente de fuga, cortan el voltaje.
El mayor peligro radica en el hecho de que tales perturbaciones en el circuito son invisibles y, en casos raros, perceptibles, cuando se puede sentir una ligera descarga eléctrica al tocar el dispositivo.
La razón principal de este fenómeno es una violación de la capa aislante del cableado. Los procesos no controlados pueden causar grandes daños, por lo que los equipos de protección son cada vez más populares en el entorno doméstico.
El uso de RCD está más extendido en redes monofasicas con corriente alterna y puesta a tierra de línea neutra, así como tensiones nominales de hasta 1 kW en el formato de alimentación doméstica.
Diseño RCD
Las características opcionales del mecanismo de protección le ayudarán a comprender el principio de funcionamiento del RCD, es decir, la respuesta reproducible del dispositivo a una fuga de corriente.
Las unidades operativas clave incluyen:
- sensor diferencial de transformador;
- disparador: un mecanismo que interrumpe un circuito eléctrico que funciona incorrectamente;
- relé electromagnético;
- bloque de control.
Los devanados opuestos están conectados al sensor: fase y cero. Durante el funcionamiento normal de la red, estos elementos semiconductores forman en el núcleo flujos magnéticos que tienen direcciones opuestas entre sí. Debido a esto, el flujo magnético es cero.
Un relé de tipo electromagnético está conectado al devanado secundario enrollado en el núcleo magnético del transformador. Si la red cumple con las condiciones de funcionamiento estándar, no se utiliza.
Cuando se produce una fuga de corriente, toda la operación cambia drásticamente. Los conductores de fase y neutro comienzan a pasar diferentes cantidades de corriente. Ahora el valor de potencia y la dirección de los flujos magnéticos en el núcleo del transformador también tendrán parámetros diferentes.
Aparece una corriente en las espiras secundarias y cuando se alcanzan los valores especificados se activa el relé electromagnético. Está emparejado con un mecanismo de liberación. Esta conexión reacciona en el momento adecuado y desconecta la red eléctrica.
La unidad de prueba está representada por un mecanismo de resistencia: una determinada carga conectada para evitar el sensor diferencial. Este elemento simula una fuga de corriente y así comprueba el funcionamiento del dispositivo. Hablamos con más detalle sobre los métodos de verificación. En este articulo.
El principio de funcionamiento del RCD es el siguiente: suministrar corriente desde la línea de fase a la resistencia de control y luego al cable neutro, sin pasar por el sensor.
Esto crea condiciones para diferentes indicadores de corriente en la entrada y salida del dispositivo. Este desequilibrio debería provocar la puesta en marcha de la unidad de parada.
Dependiendo de los desarrolladores, el diseño del circuito puede variar, pero el principio utilizado en el funcionamiento del RCD será idéntico para todos los modelos.
El principio de funcionamiento del mecanismo de protección.
Consideremos por qué necesita utilizar un RCD. El funcionamiento del dispositivo de protección se basa en un método de medición.
Se registran los parámetros entrantes y salientes de las corrientes que fluyen a través del transformador. Si el primer valor es mayor que el segundo, esto significa que hay una fuga de corriente en el circuito eléctrico y el dispositivo reproduce un apagado. Si los parámetros son idénticos, el dispositivo no funciona.
Para comprender mejor, consideremos cómo funcionará un RCD en un panel de distribución doméstico con un sistema bipolar.
El cable de entrada de dos hilos (fase y neutro) está conectado a los bloques de terminales superiores. La fase y el neutro están conectados a los bloques de terminales inferiores colocados en el área de carga, por ejemplo, a la toma de corriente de una caldera o hervidor eléctrico. La puesta a tierra de protección del dispositivo se realizará mediante cable, sin pasar por el RCD.
En el modo de funcionamiento estándar, el movimiento de los electrones se realiza a lo largo de la fase lineal desde el cable entrante hasta el calentador eléctrico de la caldera/tetera, pasando a través del dispositivo de protección diferencial. Vuelven al suelo nuevamente a través del RCD, pero a lo largo de la línea neutral.
Por ejemplo, el aislamiento del elemento calefactor del aparato resultó dañado.Así, a través del agua del interior, la corriente será conducida parcialmente a través de la carcasa y luego irá al suelo a través del cableado del dispositivo de protección.
La corriente restante regresará a lo largo de la línea neutral a través del RCD. Sin embargo, su fuerza será menor por la cantidad de fuga en comparación con la entrante.
La diferencia de indicadores se calcula mediante un transformador diferencial. Si el número es superior al permitido, el dispositivo reacciona instantáneamente y rompe el circuito.
En nuestro otro artículo proporcionamos recomendaciones para la selección y conexión correcta. RCD para caldera.
La viabilidad de utilizar RCD.
Consideremos por qué es necesario utilizar un RCD y contra qué factores de impacto negativos brinda protección el dispositivo.
En primer lugar, un cortocircuito de fase en la carcasa del equipo eléctrico. Principalmente, las áreas problemáticas incluyen elementos calefactores de calentadores y lavadoras. Vale la pena señalar que la rotura ocurre solo cuando la parte generadora de calor se calienta bajo la influencia de la corriente.
También si los cables están conectados incorrectamente. Por ejemplo, si se utilizan giros sin caja de bornes, que posteriormente se empotrarán en la pared y se cubrirán con una capa de yeso. Dado que la superficie tiene mucha humedad, esta torsión provocará una rotura que se filtrará hacia la pared.
En este caso, el mecanismo de protección diferencial desenergizará constantemente la línea hasta que el área esté completamente seca o hasta que se rehaga el nodo de conexión.
El ámbito de aplicación de los dispositivos topográficos es bastante diverso: desde edificios públicos hasta empresas a gran escala. Completan estructuras y circuitos eléctricos destinados a la recepción y distribución: cuadros de distribución en edificios residenciales, sistemas de suministro de corriente para consumo individual, etc. Lo principal en este caso es hacerlo bien. seleccione RCD por potencia.
Tipos de dispositivos y su clasificación.
Las empresas desarrolladoras dotan a sus productos de diversas capacidades, que deben tenerse en cuenta a la hora de determinar el tipo de RCD requerido, en función de las condiciones específicas de funcionamiento de la red eléctrica.
Para que el consumidor medio pueda seleccionar el dispositivo de corriente residual necesario entre la variedad de modelos ofrecidos, se creó un sistema de clasificación basado en las siguientes características:
- principio de operación;
- tipo de corriente diferencial;
- retardo de tiempo de desconexión de corriente diferencial;
- número de polos;
- metodo de instalacion.
A continuación, consideraremos cada una de estas clasificaciones con más detalle.
Clasificación #1 - por método de inclusión
Solo hay dos métodos de conmutación: electromecánico y electrónico. En el primer caso, la máquina cortará la alimentación de la línea dañada, independientemente del voltaje de la red. El cuerpo de trabajo principal es un núcleo toroidal con devanados.
Cuando ocurre una fuga, se genera un voltaje en el circuito secundario para activar el relé de polarización, lo que conduce a la activación del mecanismo de apagado.
El funcionamiento de un dispositivo con llenado electrónico depende completamente de una tensión adicional, es decir, Se requiere alimentación externa. Aquí el cuerpo de trabajo es una placa electrónica con un amplificador.
Dentro de dicho mecanismo no hay fuentes adicionales que acumulen energía, por lo que el circuito utiliza electricidad de la red externa para funcionar y, si no hay voltaje, el dispositivo no romperá el circuito.
Un ejemplo del funcionamiento de un RCD electrónico instalado en una línea con una toma desde la que se alimenta un horno microondas: se ha producido una rotura en la fase cero, además de esto, durante el mismo período se produce un mal funcionamiento en el cableado del microondas y se produce un cortocircuito de fase en la carcasa, es decir tiene un potencial peligroso.
Si toca la estufa, el tipo de protección electrónica no se activará, porque sin suministro de energía. Precisamente por su falta de fiabilidad en comparación con su análogo electromecánico, este dispositivo se ha vuelto menos común.
Clasificación #2 - por tipo de corriente de fuga
Todos los modelos de disyuntores de seguridad fabricados se dividen adicionalmente por la corriente de carga que pasa a través del dispositivo. Procesan voltaje de un formato de oscilación dado.
La tensión nominal de funcionamiento se indica en la carcasa de todos los dispositivos y en el pasaporte. Este parámetro debe corresponder al rango de corriente nominal del equipo eléctrico.
El tipo AC se activará cuando aparezca instantáneamente una tensión de fuga alterna en el circuito controlado o cuando aumente en ondas. Estos dispositivos están marcados con la inscripción "AC" o el símbolo "~".
El tipo A se activa por la formación instantánea de una corriente de ruptura alterna o pulsante en el circuito controlado, o por su lento aumento.
Este mecanismo se puede utilizar en cualquiera de las situaciones presentadas. La abreviatura “A” o símbolo está marcada en el cuerpo de la máquina, como en la imagen gráfica del rectángulo. 
Muy a menudo, el tipo A se conecta a un circuito donde la regulación de carga se reproduce cortando la parte superior de la sinusoide, por ejemplo, ajustando la velocidad de los movimientos de rotación del motor mediante un convertidor de tiristores.
Los RCD del subtipo B son eficaces para reproducir la reacción en un circuito eléctrico subordinado de corriente de fuga directa, alterna o convertida (rectificada).
Se trata de equipos costosos destinados a instalaciones industriales. No se utilizan en condiciones domésticas.
Los dispositivos de protección de disparo presentados de tipo A, B y AC están diseñados para un tiempo de activación de 0,02-0,03 s.
Clasificación #3 - por tipo de retardo
Esta clasificación implica una distinción entre dos tipos: S y G.La protección automática tipo S se puede caracterizar por una respuesta de formato selectiva. El retardo del tiempo de respuesta corresponde al rango de 0,15-0,5 s. Es recomendable elegirlo en el caso de conexión grupal de un RCD.
Según el diagrama, el panel contiene dos grupos de carga en forma de enchufes No. 1 y No. 2, a los que se conecta un RCD tipo A, y un segundo disyuntor, S, está conectado a la entrada de la habitación.
Si se produce una avería en un haz, el dispositivo de entrada se activa solo cuando el dispositivo colectivo no cumple su función y no apaga la sección defectuosa.
La selectividad de la activación del interruptor de circuito se puede lograr utilizando otro método: mediante ajustes de corriente de fuga. Este método es el más extendido.
Tomemos un circuito similar al anterior y modifíquelo de esta manera: seleccionamos un autómata de grupo del tipo AC solo con una configuración de diftoka de 0,03 A, y en la entrada habrá un dispositivo similar con solo 0,1 A.
Hay situaciones en las que la corriente diferencial en el circuito de falla excede los ajustes nominales de los dos dispositivos de protección. Para el primer circuito, la selectividad no se verá afectada, pero en el segundo, cualquiera de los dispositivos conectados puede suministrar la corriente de corte.
El dispositivo de formato G también está representado por un principio de disparo selectivo y tiene una velocidad de obturación de 0,06-0,08 s. Todos los tipos seleccionados descritos están diseñados para la exposición a corrientes extremas, hasta 15 kA.
La corriente límite es un parámetro de selección importante porque Esto es precisamente lo que garantiza la seguridad.
Por ejemplo, en habitaciones con mucha humedad, los aparatos eléctricos se alimentan conectando dispositivos de desconexión al circuito con una configuración de 0,01 A. Para condiciones de vida estándar: 0,03 A.
Para organizar la seguridad contra incendios de los edificios - 0,1-0,3 A. Le recomendamos que se familiarice con los consejos sobre elegir un RCD de protección contra incendios y las sutilezas de su instalación.
Clasificación #4 - por número de polos
Debido al hecho de que el dispositivo automático funciona según el principio de comparar las magnitudes de la corriente que lo atraviesa, el número de polos de la máquina será idéntico al número de líneas portadoras de corriente.
Un RCD bipolar se designa como 2P. Está incluido en un circuito monofásico para garantizar la protección humana y prevenir posibles causas de incendio.
El marcado de los RCD de cuatro polos es 4P. Están diseñados para funcionar en red trifásica. También es posible una combinación de instalación, por ejemplo, un dispositivo de cuatro polos se conecta a una red de dos hilos.
Sin embargo, esto no permitirá aprovechar todo el potencial del dispositivo, lo que no es económicamente rentable.
Clasificación #5 - según el método de instalación del dispositivo
Dado que los dispositivos de protección diferencial vienen en una variedad de carcasas, pueden usarse de forma estacionaria o portátil.
En el segundo caso, el dispositivo está equipado con un cable de extensión. Dispositivos montados en carril DIN montado en panel eléctrico, que se encuentra en el pasillo o en el apartamento.
También hay opciones como Toma RCD y enchufe RCD. Tanto en el primer como en el segundo caso, cualquier dispositivo eléctrico conectado a través de dicho mecanismo no representa un peligro para los humanos en caso de avería.
Decodificación completa de los valores de marcado.
El nombre de la empresa desarrolladora debe aparecer en el cuerpo del dispositivo. A esto le siguen marcas estandarizadas que indican el número de serie.
Para descifrar la abreviatura usaremos el siguiente ejemplo: [F][X]00[X]-[XX]:
- [F] - dispositivo de corriente residual;
- [X] – formato de interpretación;
- 00 – designaciones digitales o alfanuméricas de la serie;
- [X] – número de polos: 2 o 4;
- [XX] – características por tipo de corriente de fuga: AC, A y B.
Aquí también se indicarán los parámetros nominales del dispositivo, a los que se debe prestar especial atención al elegir.
Los parámetros máximos para los cuales están diseñados los dispositivos incluyen: voltaje Naciones Unidas, actual En, valor diferencial de la corriente de apertura del circuito IΔn, capacidad de encender y apagar Soy capacidad de conmutación durante cortocircuitos icn.
Las marcas principales deben ubicarse de tal manera que permanezcan visibles después de la instalación del dispositivo. Algunos parámetros pueden estar marcados en el lateral o en el panel trasero, visibles sólo antes de la instalación del producto.
Las salidas destinadas únicamente a conectar el cable neutro se designan con el símbolo latino "norte" El modo RCD deshabilitado se indica con el símbolo “ACERCA DE" (círculo), incluido - barra vertical corta "I».
No todos los productos están marcados con indicadores de temperatura ambiental óptima. En aquellos modelos donde hay un símbolo 
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Material de video con una descripción detallada de todos los elementos constitutivos de los mecanismos de protección de revisión, su finalidad y el principio de interacción entre sí:
Descripción de todo tipo de disyuntores, así como consejos sobre cómo tomar la decisión correcta:
La respuesta a la vieja pregunta: qué elegir: un disyuntor diferencial o un RCD + secretos de instalación:
El uso de un RCD es una solución rentable y correcta no solo desde el punto de vista económico, sino también desde el punto de vista de la seguridad contra incendios y la protección humana.
Se recomienda aprovechar al máximo su potencial en condiciones domésticas, instalándolo en todos los grupos de equipos eléctricos para asegurar un completo aislamiento de los efectos de la electricidad..
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Tenía atascos de tráfico habituales en mi apartamento y, cuando se producían subidas de tensión, no funcionaban. Al principio no le presté atención, pero después de enterarme de que no era seguro, decidí instalar un RCD. Compré un RCD certificado para proteger completamente mi apartamento. Después de eso, durante las sobretensiones, se activa el RCD, que protege el apartamento de un cortocircuito y un incendio posterior.
Buenas tardes, Mijaíl. Resulta que se instaló el RCD, pero ¿quedaron los atascos, que son un anacronismo? No especificó qué dispositivo se instaló, por lo que me gustaría advertirle que el PUE impone una serie de restricciones a la instalación de un RCD como única protección; el párrafo 7.1.6 está dedicado a esto. Para no citar, adjunto una captura de pantalla de un fragmento de las Reglas.