RCD selectivo: dispositivo, finalidad, ámbito de aplicación + diagrama y matices de conexión
Entre la variedad de dispositivos de protección se encuentra el RCD selectivo, que los expertos consideran una opción práctica y óptima para organizar la protección. ¿En qué se diferencia este tipo de dispositivo de otros de un grupo relacionado?
¿Qué propiedades tiene un dispositivo selectivo y qué tan alta es su sensibilidad? Intentemos resolverlo con una breve reseña en esta dirección.
El contenido del artículo:
Objeto y principio de funcionamiento.
Los dispositivos de relé para redes eléctricas, diseñados para brindar protección contra el contacto directo en áreas peligrosas, así como protección de equipos, están representados por una variedad de diseño.
Características de los dispositivos selectivos.
Una característica distintiva de un dispositivo selectivo es la presencia en el circuito de una función de retardo de tiempo para apagar el circuito que alimenta la carga.
Normalmente, este parámetro supera los 40 ms; esto significa que los dispositivos selectivos no están diseñados para proteger contra daños por contacto directo.
También entre las características de los dispositivos selectivos cabe destacar su buena estabilidad en respuesta a sobretensiones de corriente y tensión. Gracias a esta propiedad, se elimina casi por completo el riesgo de falsas alarmas y, en consecuencia, de paradas de circuitos.La selectividad de los disyuntores se describe en detalle en este material.
Como regla general, en la práctica se utilizan dispositivos cuya corriente nominal está en el rango de 25 a 100 A. En este caso, el valor de la corriente de fuga diferencial está en el rango de 0,1 a 0,3 A.
Se fabrican versiones bipolares y tetrapolares del dispositivo. Cada tipo se utiliza activamente como parte de circuitos en cascada ramificados.
Principio de funcionamiento y diseño del RCD tipo S.
Las características distintivas de los dispositivos selectivos se limitan únicamente a las indicadas anteriormente.
En todas las funciones de diseño restantes, prácticamente no existe una diferencia significativa entre los dispositivos selectivos y los dispositivos de uso general.
En consecuencia, el principio de funcionamiento sigue siendo estándar, aplicable a todos los dispositivos de protección del grupo RCD:
- Hay un transformador diferencial en el diseño.
- Gracias al transformador se realiza una comparación de las corrientes de control.
- La diferencia se transmite al elemento sensor.
- Si la diferencia excede el parámetro de control establecido, se produce un corte.
Ese es el principio operativo en términos generales. Sin embargo, también vale la pena señalar una característica como la dependencia de los dispositivos de la fuente de alimentación.
En la práctica, se utilizan dos opciones de diseño para RCD de tipo selectivo (y también para los generales). Una de las opciones implica una fuente de alimentación externa, mientras que la otra la excluye por completo.
Está claro que los diseños de dispositivos de protección que no utilizan un circuito de alimentación externo parecen ser más confiables que aquellos que requieren una fuente de energía para su eficiencia operativa.
Dado que el transformador diferencial es, de hecho, el elemento de diseño dominante, se imponen requisitos especiales a esta parte del circuito RCD.
El núcleo magnético del DT debe tener una característica de magnetización lineal estricta.
Las propiedades de temperatura del núcleo magnético deberían garantizar un funcionamiento de alta calidad en un amplio rango de temperaturas. Por lo tanto, para fabricar este elemento se utiliza un material especial: hierro amorfo o similar.
Otras partes del diseño de un dispositivo RCD selectivo son relés magnetoeléctricos sensibles, elementos de acción directa, a menudo llamados elementos de umbral.
En algunos diseños, los relés se reemplazan por componentes electrónicos, pero el principio sigue siendo el mismo.
Modos normal y de emergencia.
Cuando se opera un RCD tipo S, hasta que se detecta la presencia de una corriente de fuga (corriente diferencial), los conductores que forman un circuito eléctrico en el campo magnético del núcleo pasan corrientes de carga nominal equivalentes.
Estas corrientes, de igual magnitud, inducen campos magnéticos de acción multidireccional en el interior del núcleo.
Su flujo total resulta cero, lo que explica la ausencia de corriente en el devanado secundario del generador diésel. Su corriente cero no tiene ningún efecto sobre el elemento sensor de corte. El RCD sigue encendido.
De lo contrario, cuando se altera el circuito descrito, también se altera el equilibrio de corrientes. Como resultado, se genera una corriente de cierta magnitud en el devanado secundario del DT.
Tan pronto como este valor exceda el valor umbral del elemento de activación del dispositivo de protección selectiva, funcionará. Lo que activará el sistema de bloqueo ejecutivo, cortando los circuitos de alimentación de carga. El RCD se apagará y cortará el circuito de carga.
Áreas tradicionales de aplicación del dispositivo.
Como se señaló anteriormente, esta modificación de los dispositivos de protección no se utiliza para la protección contra el contacto directo.
Muy a menudo, los dispositivos se utilizan como dispositivos de seguridad en caso de un posible incendio en el cableado eléctrico o en los mecanismos del sistema.
Estos mismos RCD se utilizan como equipo de protección contra cortocircuitos en los circuitos de suministro de energía de instalaciones/dispositivos/equipos costosos y valiosos o en los circuitos de suministro de importantes sistemas tecnológicos.
Es una práctica común introducir dispositivos selectivos al construir circuitos eléctricos complejos en cascada, donde cada rama involucra un tipo diferente de carga con diferentes corrientes.
Con esta configuración del sistema de derivación eléctrica mediante dispositivos selectivos se garantiza una protección fiable en áreas individuales.
Y además, cada RCD individual en caso de accidente ofrece la posibilidad de determinar rápidamente el defecto.
Diagramas de conexión para RCD de corte selectivo
En realidad, las soluciones de circuitos en este caso teóricamente no tienen ninguna característica que las distinga de la construcción de circuitos con otros tipos de dispositivos en el grupo.
Otra pregunta es, ¿en qué secuencia deberíamos incluir, digamos, el corte selectivo y el corte por contacto directo?
Si consideramos el dispositivo de apagado selectivo en una sola versión, entonces en este caso es un elemento del circuito más simple y se monta de serie:
- Primero se instala el disyuntor.
- Luego viene el RCD tipo S.
- Luego la cadena de carga.
Mientras tanto, la protección se utiliza de diversas formas para utilizar las redes eléctricas.
Por ejemplo, es necesario garantizar una alta confiabilidad del funcionamiento de un motor eléctrico trifásico. ¿Cómo organizar la protección mediante un RCD de tipo selectivo en este caso?
Aquí es adecuado un dispositivo de cuatro polos, con la ayuda del cual se puede organizar un circuito de protección contra cortocircuitos (cortocircuito) de los devanados.
La conexión también se realiza a través de un inserto RCD intermedio. Es decir, la máquina se enciende primero, el segundo número es la protección selectiva, el tercero es el motor eléctrico.
Se puede construir un circuito monofásico para necesidades estándar, como iluminación y suministro de energía, de forma muy sencilla utilizando un dispositivo bipolar y varios disyuntores.
Los canales monofásicos se dirigen a cada habitación individual a través de rompedores de circuito, que se alimentan de la fase procedente del dispositivo de protección.
Esta, se podría decir, es una solución de circuito clásica, que utilizan en la mayoría de los casos los propietarios de viviendas municipales, propietarios de casas y cabañas.
Los proyectos de vivienda modernos implican la organización de circuitos con la presencia obligatoria de un bus de puesta a tierra. Por lo tanto, estas soluciones se caracterizan por cambios/adiciones menores al diagrama de cableado.
En particular, el conductor de puesta a tierra (PE), que es la misma parte integral que el bus cero, se convierte en un elemento adicional del cableado.
En apartamentos, casas y cabañas, los dispositivos de protección selectiva son una adición obligatoria al panel eléctrico del apartamento cuando los residentes utilizan electrodomésticos:
- lavadora;
- lavavajillas;
- Potente cocina eléctrica (estufa).
Además, este tipo de dispositivo (selectivo) actúa, por regla general, como segunda etapa de protección, mientras que en la primera etapa hay interruptores RCD para contacto directo directo.
Es decir, existe una conexión grupal de dispositivos y esta es una opción realmente eficaz en cuanto a la seguridad del funcionamiento de las redes eléctricas domésticas.
Matices de conexión de módulos tipo S.
En realidad, los matices son los mismos que acompañan al proceso de conexión de dispositivos de protección estándar.
Los terminales de cada dispositivo tienen un propósito específico (fase, neutro) y están designados en consecuencia.
Durante la instalación, es inaceptable cambiar las posiciones de los terminales en cuanto a su finalidad en relación con los circuitos de potencia.
Si conecta un bus cero en lugar de una fase, existe al menos un riesgo de falla del dispositivo. Es extremadamente difícil confundir dos puntos, pero en la práctica esto sucede.
Otro matiz es la adaptación del módulo al circuito eléctrico existente en cuanto a corte de corriente.
Si el diseño no incluye las opciones de ajuste actuales, se debe seleccionar el dispositivo correcto de acuerdo a sus características técnicas y operativas.
Finalmente, un matiz de conexión obligatorio es prueba de dispositivo en el modo de suministro de energía al circuito de carga.
Esta función es simple y requiere solo una acción: activar un botón especial, que está designado en el estuche/en la documentación como "Prueba".
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Un vídeo explicativo accesible y comprensible de la selectividad del dispositivo de protección:
El video muestra la práctica de encender un grupo de dispositivos y el funcionamiento real de los dispositivos en situaciones de emergencia:
A menudo se pueden encontrar argumentos sobre la facilidad de conectar un RCD a la red eléctrica de una casa privada. Además del razonamiento, a menudo se recomienda realizar este trabajo con sus propias manos. El motivo es bien conocido: salvar. Sin embargo, escatimar en la propia seguridad no es la mejor opción. Por lo tanto, estas acciones para instalar un dispositivo de protección selectiva siempre deben ser realizadas por un electricista profesional.
¿Tiene experiencia en el uso o conexión de RCD selectivos y puede complementar nuestro material con información interesante sobre el tema del artículo? Por favor escriba sus comentarios y haga preguntas en el bloque a continuación.
Según tengo entendido por el texto, el RCD es una protección adicional. No está muy claro qué ventajas aporta el uso de este dispositivo además de aumentar la complejidad y el coste del circuito eléctrico. Actualmente, se dispone de disyuntores y puesta a tierra como protección. Si están en buen estado de funcionamiento, entonces el resto es del maligno. Creo que la compra e instalación de RCD será obligatoria para todos.
Andrey Vorontsov, realmente no entendí el sentimiento de tu comentario.¿Se contradice o intenta decir que los RCD se impondrán a todos para encarecer los circuitos eléctricos? Bueno, deberías leer más sobre el dispositivo antes de escribir comentarios. ¿De qué sirve si apenas entiendes de qué se trata? No se trata de un gran aumento en el precio de las redes, pero la protección alcanza un nuevo nivel.
¿Leíste el artículo con atención? ¿En qué parte del texto dice que la instalación de un RCD es obligatoria o está previsto que así sea? ¿Cómo puede ser esto una realidad si uno de cada dos apartamentos ni siquiera tiene una conexión a tierra obligatoria para los electrodomésticos correspondientes?
El artículo describe qué es un RCD selectivo y los matices de su conexión, presentándolo como una alternativa (palabra clave) a los medios de protección actuales que se utilizan actualmente. En mi casa, la protección selectiva se aplica a los equipos más caros: lavadora, frigorífico, lavavajillas y televisor. El PC está conectado a través de un UPS, por lo que esto no es relevante.
Daré un ejemplo de la utilidad y necesidad de los RCD (dispositivos diferenciales automáticos). Los interruptores automáticos protegen una sección de un circuito de corrientes de cortocircuito y sobrecargas. La conexión a tierra transfiere potencial peligroso desde el cuerpo de un dispositivo eléctrico a tierra. Sin embargo, una persona (o cualquier animal) es un organismo sensible, sin mencionar el hecho de que la seguridad de las personas y los animales es incomparablemente más importante y valiosa que cualquier "hardware". Ahora un ejemplo de por qué los disyuntores automáticos y la conexión a tierra no reemplazarán a los RCD. Hay un hervidor eléctrico en su cocina. Pusiste una sartén caliente y accidentalmente la apoyaste contra el alambre de la olla. La temperatura derritió el aislamiento del cable y apareció un voltaje de fase de 220 V en el cuerpo de la sartén.Entonces alguien se acercó y accidentalmente agarró la puerta del refrigerador y la sartén con las manos mojadas al mismo tiempo, pero... Si hay una resistencia de transición, entonces, por ejemplo, fluirá una corriente de 50 mA a través del cuerpo humano. Ninguna máquina lo “sentirá”, pero esta corriente no la dejará ir. La no liberación es una corriente de más de 10-15 mA. Una persona recibe una lesión eléctrica. Y una corriente superior a 100 mA generalmente puede provocar un paro cardíaco. El RCD apagará instantáneamente esta sección del circuito.