Înțelegerea dispozitivelor diferențiale reziduale (RCD)

Postat pe 11 decembrie 2017

Indispensabile în special pentru protejarea persoanelor de contactul direct și indirect, dispozitivele de curent rezidual punctează instalația electrică în funcție de tipurile de sarcină atribuite diferitelor circuite. Siguranța operațională este, de asemenea, în joc, datorită implementării unei strategii de selectivitate între protecții.

În instalațiile electrice, contactele directe și indirecte sunt întotdeauna asociate cu un curent de defect care nu revine la sursă prin conductorii activi. Ele reprezintă un pericol pentru oameni și pentru proprietăți. Acesta este motivul pentru care se utilizează dispozitive diferențiale reziduale (RCD), a căror funcție de bază este de a detecta curenții diferențiali reziduali. În plus, RCD-urile monitorizează izolarea cablurilor și a receptoarelor electrice. De aici, utilizarea lor frecventă pentru a detecta o scădere a izolației sau pentru a reduce efectele distructive ale unui curent mare de defect.

Efectele curentului electric asupra corpului uman

Diagrama de mai jos arată efectele curentului electric care curge prin corpul uman (timpul de tranzit în funcție de curentul în miliamperi). Este împărțit în 4 zone.

diferențiale

Legendă:

  • Zona 1 - fără percepție
  • Zona 2 - curentul este perceput dar nu provoacă nicio reacție
  • Zona 3 - este zona interzisă în care persoana care deține o parte metalică sub tensiune nu mai poate să se elibereze. Dar acest lucru nu are ca rezultat nicio continuare după întreruperea curentului
  • Zona 4 - fluxul de curent poate provoca fibrilația ventriculară a inimii, care poate determina oprirea acesteia.

Dispozitivul de curent diferențial-rezidual este conceput pentru a proteja oamenii împotriva contactelor indirecte, adică între:

  • pe de o parte, carcasa metalică a unui dispozitiv electric, numit „masă”, alimentată accidental în urma unei defecțiuni a izolației sale;
  • pe de altă parte, pământul sau un element conductor neizolat de pământ sau de pământul unui alt dispozitiv.

Principiul de funcționare

DDR-urile conțin toate cel puțin 2 elemente:

Senzorul

Acesta trebuie să poată furniza un semnal electric util atunci când suma curenților care curg în conductorii activi este diferită de zero. Transformatorul toroid este cel mai utilizat senzor pentru măsurarea curenților de scurgere. Acesta include toți conductorii activi și, prin urmare, este excitat de câmpul magnetic rezidual corespunzător sumei vectoriale a curenților care curg prin faze și neutru. Inducția în tor și semnalul electric disponibil la bornele înfășurării secundare sunt, prin urmare, imaginea curentului diferențial rezidual. Acest tip de senzor poate detecta curenți diferențiali de la câteva miliamperi până la câteva zeci de amperi.

Un alt tip de senzori: transformatorul de curent. Se folosește la înaltă tensiune și la medie (uneori doar la joasă tensiune);

Releul de măsurare

Compară semnalul electric furnizat de senzor cu un punct de referință și dă, cu o posibilă întârziere intenționată, ordinea de deschidere la dispozitivul de comutare asociat.

Dispozitivul de control al deschiderii dispozitivului (întrerupător sau întrerupător) amplasat în amonte de circuitul electric controlat de RCD se numește unitate de declanșare sau actuator.

Principiul generării tensiunii de avarie

Diagramele de conectare RCD și de împământare

Dispozitivele diferențiale reziduale (RCD) sunt utilizate în instalațiile electrice de uz casnic, comercial și industrial. Utilizarea lor depinde de standarde și în principal de NF C 15-100. Acesta din urmă formalizează în special 3 diagrame principale de conectare a rețelei electrice la pământ. Pentru fiecare dintre aceste diagrame, aceasta definește mai precis utilizarea RCD-urilor, deoarece pericolul electric este puternic influențat de alegerea diagramei de legare la pământ (SLT). Oricum, pentru orice SLT, standardele necesită:

  • că fiecare pământ de utilizare este conectat la un pământ printr-un conductor de protecție;
  • că masele de utilizare simultan accesibile sunt conectate la același pământ;
  • că un dispozitiv de comutare deconectează automat orice parte a instalației în care se dezvoltă o tensiune de contact periculoasă;
  • că timpul de întrerupere al acestui dispozitiv este mai mic decât timpul maxim definit.

Schema TT

standard NUF C 15-100 necesită implementarea unui RCD asociat cu împământarea maselor (de reținut: părțile metalice ale dispozitivelor din clasa II nu sunt considerate mase).

Prin proiectare, RCD detectează curentul stabilit spre pământ în aval de punctul său de instalare, în special în timpul unei defecțiuni de izolație care afectează un dispozitiv. Funcționarea corectă implică, prin urmare, împământarea maselor.

Această legare la pământ trebuie asigurată de un conductor de protecție „verde și galben”. Prin urmare, prezența conductorului de protecție este necesară pentru toate circuitele, inclusiv pentru cele care furnizează dispozitive de clasa II.