Para comprender mejor la corriente diferencial, se debe considerar un proceso físico. Cuando se toca una línea aislada que lleva corriente, ¿por qué no hay descarga eléctrica? La respuesta es obvia: el aislamiento evita que la corriente fluya a través del cuerpo humano. Pero si el núcleo está expuesto, párese sobre un sustrato aislante y toque el cable. El efecto es el mismo: no hay descarga eléctrica. El respaldo evita que el circuito haga un cortocircuito a través del torso hacia el suelo.
El concepto de corriente diferencial
En la naturaleza no existe un proceso físico como la corriente diferencial. Este concepto es una cantidad vectorial, expresada como la suma de las corrientes presentes en el circuito, tomadas en valor RMS. Para que aparezca una corriente diferencial, debe ocurrir un proceso físico llamado corriente de fuga. Pero es necesario que se cumpla una condición: la caja del equipo, donde apareció la corriente de fuga, debe estar conectada a tierra. De lo contrario, si el cuerpo no está conectado a tierra, la aparición de una corriente de fuga no conduce a la aparición de una corriente diferencial. Y un disyuntor de corriente residual (RCD)no funcionará.
Relación entre diferencial y corriente de fuga
Cuando la corriente se fuga en un circuito, pasa a elementos que tienen material conductor (carcasas metálicas para electrodomésticos, tuberías de calefacción, etc.) desde partes vivas (circuitos eléctricos, cables). Durante estas fugas, no hay secciones cortocircuitadas. Y por lo tanto, no existe el hecho de un mal funcionamiento del circuito (daño evidente).
Dado que la corriente diferencial, expresada matemáticamente, es la diferencia (en términos vectoriales) entre la corriente en la salida de la fuente y la corriente después de la carga, está claro que es casi idéntica a la corriente de fuga. Pero si este último realmente existe en caso de violación, por ejemplo, del aislamiento, alta humedad del ambiente a través del cual puede pasar, u otra cosa, entonces la corriente diferencial aparece cuando se conecta a tierra.
Corrientes residuales de disparo y no disparo
Bajo la corriente de operación (o corriente de corte) se entiende tal corriente diferencial, cuyo flujo conduce a la desconexión del VDT en caso de fuga en el circuito.
La corriente, cuyo flujo es permisible en el circuito de un dispositivo de corriente residual (RCD) y no se dispara, se denomina corriente diferencial de no disparo.
En un circuito cargado, donde operan dispositivos de tipo pulso: rectificadores, dispositivos digitales discretos para control de potencia: todo esto son electrodomésticos modernos, hay corrientes de fondo diferenciales. Pero tales corrientes no son corrientes de falla, yEn este caso, el circuito eléctrico no se puede apagar. Por lo tanto, el umbral del RCD se elige de modo que no responda al valor de fondo operativo, sino que apague la corriente de fuga que exceda este valor.
Máquina RCD o diferencial
Para proteger el circuito de fallas a tierra de grandes corrientes, se han desarrollado disyuntores especiales. El circuito del dispositivo prueba constantemente el circuito monitoreado en busca de fugas eléctricas. Tan pronto como la suma de los valores vectoriales de las corrientes lineales sea mayor que cero y pase el límite de sensibilidad del dispositivo, apagará inmediatamente el circuito. Dichos sistemas se instalan tanto en líneas monofásicas como trifásicas.
Características de los interruptores diferenciales
Las diferentes modificaciones de los dispositivos de protección se diferencian entre sí por:
- características de diseño;
- vista de fuga de electricidad;
- ajustes de sensibilidad;
- rendimiento.
Dependiendo de las características del diseño, hay:
- Dispositivos VDT (interruptor diferencial), donde no existe protección contra altas corrientes. Responden a corrientes de fuga, pero los fusibles deben conectarse en serie para proteger sus circuitos.
- Dispositivo RCBO, donde se proporciona un interruptor de tipo automático. Estos son dispositivos universales con una doble función: protección contra cortocircuitos y sobrecargas, así como control de fugas.
- Dispositivo BDT con posibilidad de conectar un disparador automático en el punto de conexión. Un dispositivo diseñado para la articulacióninstalaciones con disyuntor. Su diseño está trabajado de tal manera que permite una única conexión con la máquina.
Dependiendo de la forma de las corrientes de fuga, se han desarrollado grupos de dispositivos de protección de la siguiente modificación:
- AC - dispositivos que funcionan con corriente sinusoidal alterna. No responden a las corrientes de pulso diferenciales que se producen en el momento del encendido, por ejemplo, lámparas fluorescentes, máquinas de rayos X, dispositivos para procesar señales de información, convertidores de tiristores.
- A - Dispositivos de protección contra corriente continua pulsante y alterna. No reconozca los valores pico de la fuga de corrientes diferenciales pulsadas. Trabajan en circuitos de tipo electrónico rectificadores, reguladores de conversión fase-pulso. Evite que la electricidad pulsante que tiene un componente de CC se filtre a tierra.
- B - sistemas que funcionan con corrientes de fuga variables, constantes y pulsantes.
En términos de sensibilidad, el interruptor diferencial tiene los siguientes tipos:
- Sistemas de baja sensibilidad que apagan el circuito cuando se toca indirectamente.
- Sistemas de alta sensibilidad. Protegen en caso de contacto directo con el conductor.
- Ignífugo.
Por el tiempo que tarda el dispositivo en funcionar:
- Acciones instantáneas.
- Actuación rápida.
- Para generaldestino.
- Retrasado - tipo selectivo.
Los dispositivos de protección de corriente del dispositivo selectivo diferencial son capaces de apagar solo la parte del equipo donde se ha producido la violación.
Cómo funciona un disyuntor de corriente residual
RCD consta de un núcleo en forma de anillo y dos devanados. Estos devanados son exactamente iguales, es decir, están hechos con un alambre de la misma sección y el número de vueltas es idéntico. La corriente fluye a través de un devanado en la dirección de entrada de la carga y luego regresa a través de la carga al segundo devanado. Dado que la corriente nominal pasa en cada carga, las corrientes sumadas en la entrada y la salida, según Kirchoff, deben ser iguales. Como resultado, las corrientes crean flujos magnéticos idénticos en los devanados, dirigidos en dirección opuesta. Estos flujos se anulan entre sí y el sistema permanece estacionario. Si solo apareció una corriente de fuga, entonces los campos magnéticos serán diferentes, el relé de corriente diferencial funcionará, lo que conducirá a la apertura de los contactos eléctricos. La línea eléctrica quedará completamente desenergizada.
Donde corresponda dispositivo de protección de corriente residual
En la construcción moderna y el equipamiento eléctrico de las áreas, así como en la reconstrucción, se utilizan cada vez más dispositivos que apagan la corriente diferencial. Esto se justifica por un aumento en la seguridad de la operación de las redes eléctricas, así como una disminución de las lesiones. Los RCD se utilizan en:
- edificios públicosdestino: instituciones educativas, edificios culturales, hospitales, complejos hoteleros, instalaciones deportivas;
- en edificios residenciales y de varios apartamentos individuales: casas, dachas, dormitorios, dependencias;
- espacio comercial, especialmente de base metálica;
- edificios administrativos;
- empresas industriales.
Opciones para diagramas de conexión RCD
El dispositivo de protección de corriente diferencial se produce para un número diferente de fases controladas. Hay disyuntores de corriente residual monofásicos, bifásicos y trifásicos.
Si la línea es monofásica y necesita conectarle un RCD y un solo disyuntor, entonces no hay ninguna diferencia fundamental sobre qué poner en primer lugar. Todos estos dispositivos se colocan a la entrada del circuito. Simplemente es más conveniente poner la máquina en la fase primero y el interruptor de corriente diferencial después. Dado que la carga está entonces conectada a ambos contactos RCD, en lugar de una fase, a una máquina automática, y en lugar de cero, a un dispositivo de protección.
Si la línea principal se divide en varias líneas con cargas, primero se instala el RCD y luego cada línea tiene su propio disyuntor. Es importante que la corriente nominal que puede pasar el RCD sea mayor que la corriente de disparo de la máquina, de lo contrario no funcionará para proteger el dispositivo en sí.
Conclusión
¡Es mejor dejar todo el trabajo sobre la organización del cableado eléctrico y los sistemas de protección de circuitos en manos de electricistas profesionales! Con sus propias manos, puede ensamblar solo circuitos eléctricos simples y conectandodispositivos de protección, siga estrictamente las instrucciones. Por lo general, cada contacto se etiqueta en consecuencia.
