Probablemente, ya no existe una persona que no haya oído hablar del RCD (o en la decodificación de la abreviatura, un dispositivo de corriente residual). En realidad, el término en sí mismo define el propósito de este dispositivo. En otras palabras, su función es quitar el voltaje de la red eléctrica conectada a él en caso de una emergencia.
Esto puede prevenir incendios, que generalmente son causados por incendios en el cableado. Pero, ¿qué tipos de RCD existen y cuál es el principio de funcionamiento de este dispositivo de protección?
Corriente de fuga
La funcionalidad de un RCD está relacionada de alguna manera con esta definición, pero ¿qué significa corriente de fuga? En palabras simples, este es su flujo desde un conductor con una fase hacia el suelo a lo largo de un camino que no está destinado a esto. Por ejemplo, la carcasa metálica de cualquier electrodoméstico, tuberías de agua, barras metálicasgrifería, paredes enlucidas húmedas.
Puede haber varias razones para la fuga de corriente:
- Envejecimiento de los cables, que es inevitable durante el funcionamiento a largo plazo.
- Daño mecánico.
- Efecto térmico en el cableado cuando el equipo eléctrico funciona en modo de sobrecarga.
El peligro de fuga de corriente no debe subestimarse. En ausencia de un dispositivo de corriente residual VD1-63 (por ejemplo) y si el aislamiento de los cables se rompe en los objetos anteriores (la carcasa metálica del dispositivo, etc.), aparece un potencial. Tan pronto como una persona los toca, se convierte en un conductor y la corriente irá al suelo a través de su cuerpo. Al mismo tiempo, su valor puede ser diferente, lo que provoca ciertas consecuencias, hasta la muerte.
Para garantizar la seguridad personal, su hogar debe estar equipado con el equipo de protección adecuado. En particular, estamos hablando de RCD o, alternativamente, los autómatas diferenciales son adecuados.
¿Cómo funciona un RCD?
Dichos dispositivos, además de RCD, también tienen otros nombres:
- autómatas diferenciales;
- disyuntores de corriente residual.
Estas definiciones caracterizan con mayor precisión estos aparatos eléctricos en términos de funcionalidad y principio de funcionamiento. El funcionamiento del RCD es el siguiente: el dispositivo es capaz de percibir la diferencia de corriente en la entrada (o de lo contrario se llama fase) y en la salida (en otras palabras, cero).
Puede trazar un paralelismo y comparar el principio de funcionamiento de un dispositivo de corriente residual (RCD) conbalanza o balanza. Mientras se mantenga el equilibrio, todo funciona con normalidad. Es decir, el valor de entrada de la corriente es igual a la salida. Si el equilibrio cambia, esto afecta la calidad del estado de todo el sistema. En otras palabras, si hay una discrepancia en las lecturas, el RCD rompe el circuito.
Tal diferencia en la entrada y la salida, en la que se activa el RCD, se selecciona en un orden de magnitud menor que el valor que puede causar daños físicos graves a una persona. Como regla general, es de 15-40 mA. Los RCD pueden abrir el circuito eléctrico en caso de avería en la propia carcasa y antes del impacto en una persona.
Circuito monofásico
En un circuito monofásico, la comparación de los valores de corriente se realiza en relación con la fase y el cero, como, de hecho, se describió anteriormente. El equilibrio mencionado se logra solo en el caso de una cubierta aislante completa del cableado. Puede producirse un desequilibrio si está dañado, lo que provoca una fuga de corriente.
Circuito trifásico
En una red trifásica, el principio de funcionamiento del dispositivo de corriente residual tiene en cuenta los valores del conductor neutro y la suma de las tres fases. En realidad, sobre esta base, se determina la presencia de un desequilibrio. En este caso, en cualquier caso, si hay alguna diferencia entre la corriente de entrada y salida, esto puede indicar una falla de aislamiento. Es decir, el hecho de la presencia de fugas de corriente está presente, lo que significa que el dispositivo funcionará de inmediato.
De la teoría a la práctica
Ahora echemos un vistazo a algún ejemplo específico de la información recibida. En la caja de distribución eléctrica del hogar.un RCD bipolar instalado. Un cable introductorio de dos núcleos (fase con cero) está conectado a sus contactos superiores, y desde los terminales inferiores el cableado (también fase y cero) va a algún tipo de carga. Sea esta la salida a la que está conectado el calentador de agua. La conexión a tierra de protección de la caja del equipo se realiza directamente sin pasar por el RCD.
En el funcionamiento normal del equipo, los electrones, partiendo del cable de entrada, pasan por el RCD, se desplazan a lo largo del conductor de fase hasta el elemento calefactor de la caldera. Desde allí, las partículas se mueven a lo largo del cable neutro hacia el dispositivo de corriente residual y se envían a tierra. En este caso, el valor de la corriente en la entrada y la salida es el mismo, solo las direcciones son diferentes.
Si el aislamiento del cableado está dañado, entonces parte de la corriente a través del refrigerante (agua) comenzó a fluir hacia la carcasa del dispositivo, y luego pasa al suelo a través del suelo. El resto también se precipitará al RCD a lo largo del cable neutro, pero en este caso su valor será menor que el indicador entrante y en una cantidad igual al valor de la corriente de fuga. Esta diferencia será detectada por el dispositivo de protección y si el valor es superior al ajuste de disparo, abrirá el circuito.
El RCD funcionará de manera similar cuando una persona toque una caja con potencial o un cable desnudo. Se producirá una fuga de corriente a través del cuerpo humano, el dispositivo puede detectarlo instantáneamente y cortar la fuente de alimentación.
Más detalles sobre el dispositivo RCD y el principio de funcionamiento
Diseño del dispositivo de protecciónle permitirá imaginar con mayor precisión el principio de funcionamiento del RCD y cómo exactamente puede responder de manera oportuna a una fuga de corriente. Por lo general, el dispositivo en sí consta de los siguientes elementos principales:
- transformador de corriente residual;
- mecanismo de corte de circuito eléctrico;
- relé electromagnético;
- comprobar nodo.
El transformador está conectado a dos devanados opuestos (fase y cero). Durante el funcionamiento normal de la red eléctrica, estos conductores crean flujos magnéticos en sentido contrario en el núcleo del transformador. Debido a esto, su valor total es igual a cero, ya que se compensan mutuamente: se mantiene el equilibrio.
El devanado secundario del transformador está conectado a un relé electromagnético y aún está en reposo. La aparición de una fuga de corriente cambia inmediatamente la situación. Diferentes valores de corriente comienzan a fluir a lo largo de la "fase" y el "cero". En base a esto, el valor de los flujos magnéticos en el núcleo del transformador ya será diferente de cero, es decir, el equilibrio se altera: los flujos se vuelven diferentes no solo en dirección, sino también en valor.
Esto da como resultado una corriente en el devanado secundario, y cuando su lectura alcanza el valor establecido, se activa el relé electromagnético. Este, a su vez, está conectado a un mecanismo de liberación que corta inmediatamente el circuito.
Nudo de control
Ya nos hemos familiarizado con el principio de funcionamiento y el propósito del dispositivo (RCD), pero ¿cuál es el papel del nodo de prueba? En esencia, esto es lo habitual.resistencia (carga conectada sin pasar por el transformador). Un mecanismo similar simula una fuga de corriente, con la ayuda de la cual se verifica la operatividad del RCD.
¿Y cómo funciona ese control? Hay un botón especial de "PRUEBA" en el dispositivo eléctrico de protección, está diseñado para suministrar corriente desde la fase a la resistencia de prueba y luego al neutro, sin pasar por el transformador. Debido a esto, el valor de la corriente en la entrada y la salida será diferente, el desequilibrio creado pondrá en acción el mecanismo de disparo.
Si durante la prueba el RCD no se apagó, debe abstenerse de instalarlo. Este procedimiento debe llevarse a cabo regularmente, al menos una vez al mes. ¡Este es un requisito básico de seguridad contra incendios que no debe descuidarse!
Tipos de dispositivos de corriente residual
La clasificación RCD implica varios tipos de dispositivos de protección. En este caso, varios indicadores actúan como criterio:
- método de montaje;
- número de polos;
- tipo de corriente en la red;
- tiempo de retardo;
- método de activación;
- valores nominales de corriente.
Consideremos cada uno de ellos por separado.
Método de montaje
Según esta clasificación, los dispositivos de protección pueden ser de tipo fijo, que normalmente están destinados a su instalación en cuadros de distribución eléctrica. Además, existen dispositivos portátiles, así como adaptadores para instalar en enchufes.
Número de polos
Según el número de polos, los dispositivos de protección pueden ser bipolares ocuatro polos. La primera opción se utiliza en circuitos eléctricos monofásicos para proteger a una persona de una descarga eléctrica o para evitar un incendio. Dichos dispositivos tienen solo dos polos: para la fase (L) y el cero (N).
Los RCD de cuatro polos ya no son dos, sino 4 terminales: tres fases (L) y un cero (N). En otras palabras, están diseñados para su uso en un circuito trifásico.
Tipo de corriente de red
Según este criterio, los RCD, a su vez, se dividen en varias subespecies.
El tipo A es, de hecho, una variación del tipo AC, solo tiene en cuenta los valores de corriente pulsante. En base a esto, el tipo RCD-A tiene un diseño más complejo y, debido a esto, se brinda una mejor protección. En consecuencia, para tales dispositivos de apagado de protección, el precio es notablemente más alto que el tipo RCD-AS.
Tipo B: capaz de manejar corrientes diferenciales de CC y CA. Por regla general, tales dispositivos de protección son relevantes para las instalaciones industriales.
El tipo de CA corresponde a una corriente sinusoidal alterna, que aumenta de manera gradual o repentina. Si es necesario, el dispositivo reacciona instantáneamente.
Tiempo de retraso
En cuanto al tiempo de retardo, el RCD tipo S tiene un valor de 0,1-0,5 segundos. Se recomienda instalarlo si hay varios dispositivos de protección. Los instrumentos tipo G tienen una función de selección y el tiempo de retardo varía de 0,05 a 0,09 s. Pero también hay un RCD sin retardo de disparo.
Dispositivo de corriente residual tipo Sa menudo instalado en la entrada de electricidad a un edificio residencial o propiedad privada con fines de protección contra incendios.
Método de activación
Aquí hay una división en subespecies: dispositivos de protección electromecánicos y eléctricos. El primer tipo no depende del valor de la tensión de red. Su principal indicación de funcionamiento es la indicación de corriente diferencial en la zona dañada.
En cuanto a los dispositivos de seguridad eléctrica, es importante que haya tensión en la red. Requieren una fuente externa para funcionar. En comparación con los RCD electromecánicos, estos dispositivos son más confiables en uso.
Valores nominales de corriente
Aquí la división es la siguiente. Dependiendo de los valores de la corriente nominal de carga, estos son 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A, 80 A, 100 A (Amperios). En función de la corriente de corte residual nominal, son 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA (miliamperios).
Conexión de un RCD
Los dispositivos de corriente residual 25 A y otros similares están especialmente diseñados para circuitos de alimentación según el sistema TN-S o TN-C-S con la conexión de un bus PE neutro de protección, que se conecta a las cajas de todos dispositivos eléctricos por medio de cables.
Vale la pena señalar que el RCD no puede proteger el cableado eléctrico de cortocircuitos y sobrecargas. En este sentido, es necesario tener un interruptor automático, y debe estar ubicado frente al medidor eléctrico. Esta es la única manera de garantizarmáxima protección en tu hogar.
Debe entenderse que RCD y disyuntor no son lo mismo. Más sobre esto más adelante. En cuanto a la instalación de RCD, las habitaciones con zona de alto riesgo son:
- baño;
- cocina;
- bodega;
- garaje.
Para proteger el cableado eléctrico de estas estancias, es recomendable utilizar dispositivos de protección.
Conexión en el apartamento
Los edificios residenciales modernos utilizan principalmente circuitos trifásicos y, a veces, incluso pentafásicos. Sin embargo, en las casas construidas en la era de la URSS, el cableado suele ser monofásico y, además, los conductores neutro y de protección se combinan en uno. En otras palabras, no hay ningún elemento de puesta a tierra en dicho sistema.
El diagrama de conexión con RCD en el apartamento se verá así:
- Máquina introductoria.
- Medidor de electricidad.
- RCD 30 mA.
- Cableado eléctrico.
Si el apartamento tiene consumidores de energía eléctrica, que, por ejemplo, pueden ser un horno eléctrico o una lavadora, entonces debe instalar un RCD adicional.
Conexión en domicilio particular
La secuencia de conexión para bienes raíces privados puede verse ligeramente diferente:
- Máquina introductoria.
- Medidor de electricidad.
- RCD en el rango de 100-300 mA, basado en la cantidad de electricidad consumida por todos los equipos disponibles.
- Dispositivos de protección para el consumo de corriente individual. Por lo general, en este caso, el rango ya estámenos de 10-30mA.
Puede realizar la conexión, si es necesario, usted mismo o utilizar los servicios de electricistas profesionales.
La diferencia entre un RCD y un disyuntor
Ahora debe quedar claro cuál es la diferencia entre un dispositivo de corriente residual y un disyuntor. La característica principal es el diferente principio de funcionamiento de ambos dispositivos. El papel de los autómatas se reduce principalmente a salvar los aparatos eléctricos conectados de valores de corriente excesivos. Al mismo tiempo, pueden soportar cargas que son "demasiado duras" para los RCD. ¡¿Qué se puede decir sobre la seguridad de la vida humana?!
Para una mejor comprensión, vale la pena poner un ejemplo. Hay un dispositivo eléctrico en el que el cuerpo está conectado a tierra. En un buen momento, se produce un cortocircuito, al que la máquina reacciona rápidamente y desactiva todo el circuito.
Pero de lo contrario, la capa de aislamiento del cable podría dañarse. Esto puede ocurrir debido a daños mecánicos, desgaste durante una larga vida útil, ingreso de humedad. O la carcasa del dispositivo simplemente no está conectada a tierra. Entonces inevitablemente ocurrirá una fuga de corriente, aunque sea pequeña. En este caso, la máquina no funcionará, ya que no está diseñada para tal trabajo.
Visualmente, la fuga también es imposible de detectar, pero solo hay que tocar el cuerpo del dispositivo, ya que una persona puede recibir una descarga grave de corriente. Esto se puede evitar si hay un RCD presente en el circuito. El disyuntor de corriente residual es capaz de detectar incluso pequeñas fugas y se detiene inmediatamente.fuente de alimentación.
