Principio di funzionamento dello schema ouzo. RCD - dispositivo di corrente residua (descrizione, scopo, marcatura, schema di collegamento)

Un dispositivo a corrente residua (RCD) è un dispositivo elettrico a bassa tensione che viene utilizzato per disconnettere automaticamente la sezione protetta del circuito elettrico in caso di corrente differenziale che supera il valore consentito per questo dispositivo. Puoi anche imbatterti in un'abbreviazione come VDT: questo è un interruttore di corrente differenziale, cioè in realtà la stessa cosa. In questo articolo esamineremo i lettori sul dispositivo, lo scopo e il principio di funzionamento di un RCD utilizzato nell'ingegneria elettrica.

Scopo

Per prima cosa, diamo un'occhiata allo scopo del dispositivo differenziale (nella foto sotto puoi vederne l'aspetto). si verifica in caso di violazione dell'integrità dell'isolamento del cavo di una delle linee elettriche o in caso di danni agli elementi strutturali di un elettrodomestico. Una perdita può causare il funzionamento di un elettrodomestico, nonché una scossa elettrica durante il funzionamento di un elettrodomestico danneggiato o un cablaggio elettrico difettoso.

In caso di perdita indesiderata, l'RCD in una frazione di secondo disconnette la sezione danneggiata del cablaggio elettrico o un apparecchio elettrico danneggiato, proteggendo le persone dalle scosse elettriche e prevenendo il verificarsi di un incendio.

Molto spesso ci viene posta la domanda su... La differenza tra il primo è che questo dispositivo di protezione, oltre alla protezione contro le dispersioni elettriche (funzioni RCD), ha anche una protezione contro i cortocircuiti, cioè svolge le funzioni di un interruttore automatico. Il dispositivo differenziale non è dotato di protezione da sovracorrente, quindi oltre ad essa, nelle reti elettriche sono installati interruttori automatici per implementare la protezione.

Dispositivo e principio di funzionamento

Diamo un'occhiata al design del dispositivo a corrente residua e come funziona. I principali elementi strutturali dell'RCD sono un trasformatore differenziale che misura la corrente di dispersione, un elemento di attivazione che influenza il meccanismo di spegnimento e il meccanismo di rilascio del contatto di potenza stesso.

Il principio di funzionamento di un interruttore differenziale in una rete monofase è il seguente. Il trasformatore differenziale di un dispositivo di protezione monofase ha tre avvolgimenti, uno dei quali è collegato al conduttore neutro, il secondo al conduttore di fase e il terzo viene utilizzato per fissare la corrente differenziale. Il primo e il secondo avvolgimento sono collegati in modo tale che le correnti al loro interno abbiano direzione opposta. Nel normale funzionamento della rete elettrica, sono uguali e inducono flussi magnetici nel circuito magnetico del trasformatore, che sono diretti l'uno contro l'altro. Il flusso magnetico totale in questo caso è zero e, di conseguenza, non c'è corrente nel terzo avvolgimento.

In caso di danneggiamento di un apparecchio elettrico e comparsa di tensione di fase sul suo corpo, quando si tocca il corpo metallico dell'apparecchiatura, una persona sarà esposta a perdite di elettricità che fluiranno attraverso il suo corpo verso terra o altri conduttori elementi che hanno un potenziale diverso. In questo caso, le correnti nei due avvolgimenti del trasformatore differenziale RCD saranno diverse e, di conseguenza, nel circuito magnetico verranno indotti flussi magnetici di diversa entità. A sua volta, il flusso magnetico risultante sarà diverso da zero e indurrà nel terzo un certo valore di corrente, la cosiddetta differenziale. Se raggiunge la soglia di attivazione, il dispositivo funzionerà. Abbiamo descritto i principali in un articolo separato.

Maggiori informazioni su come funziona il DMC e in cosa consiste sono descritte nelle video lezioni:

Vuoi sapere come funziona un differenziale in una rete trifase? Il principio di funzionamento è simile a quello di un dispositivo monofase. Lo stesso trasformatore differenziale, ma confronta già non una, ma tre fasi e il filo neutro. Cioè, in un dispositivo di protezione trifase (3P+N) ci sono cinque avvolgimenti: tre avvolgimenti di conduttori di fase, un avvolgimento di conduttore neutro e un avvolgimento secondario, attraverso il quale viene rilevata la presenza di una perdita.

Oltre agli elementi strutturali di cui sopra, un elemento obbligatorio del dispositivo differenziale è un meccanismo di test, ovvero un resistore collegato tramite il pulsante "TEST" a uno degli avvolgimenti del trasformatore differenziale. Quando si preme questo pulsante, il resistore è collegato all'avvolgimento, che crea una corrente differenziale e, di conseguenza, appare all'uscita del terzo avvolgimento secondario e, di fatto, simula la presenza di una perdita. L'intervento del dispositivo differenziale indica che è in buone condizioni.

Di seguito è riportato il simbolo dell'RCD nello schema:

Area di applicazione

Il dispositivo differenziale viene utilizzato per proteggere dalle dispersioni di corrente nei cavi elettrici monofase e trifase per vari scopi. In un'abitazione è necessario installare un differenziale per proteggere gli elettrodomestici più pericolosi dal punto di vista della sicurezza elettrica. Quegli apparecchi elettrici, durante il funzionamento dei quali avviene il contatto con parti metalliche dell'involucro direttamente o attraverso l'acqua o altri oggetti. Prima di tutto, si tratta di un forno elettrico, lavatrice, scaldabagno, lavastoviglie, ecc.

Come ogni dispositivo elettrico, l'interruttore differenziale può guastarsi in qualsiasi momento, quindi, oltre a proteggere le linee in uscita, è necessario installare questo dispositivo all'ingresso del cablaggio elettrico domestico. In questo caso, l'RCBO non solo riserverà dispositivi di protezione per le singole linee di cablaggio, ma svolgerà anche una funzione antincendio, proteggendo tutti i cavi elettrici domestici dagli incendi.

Questo è tutto ciò che volevo dirti sulla struttura, lo scopo e il principio di funzionamento dell'RCD. Ci auguriamo che le informazioni fornite ti abbiano aiutato a capire come appare e funziona questo dispositivo modulare, nonché a cosa serve.

Probabilmente non sai:

Come funziona il DMC:

Tutti gli RCD appartengono alla categoria dei dispositivi di protezione elettronici. Tuttavia, in termini di funzionalità, il dispositivo differenziale differisce notevolmente dagli interruttori automatici standard. Qual è la loro differenza e come funziona un RCD rispetto a una macchina automatica?

Tutti sanno che col tempo l'isolamento dei cavi invecchia. Potrebbero verificarsi danni e i contatti che collegano le parti sotto tensione si indeboliscono gradualmente. Questi fattori alla fine portano a perdite di corrente, che causano scintille e ulteriori incendi. Spesso le persone possono toccare accidentalmente i cavi di fase di emergenza che sono sotto tensione. In questa situazione, la scossa elettrica rappresenta un serio pericolo.

Scopo del DMC

I dispositivi a corrente residua devono rispondere anche a piccole perdite di corrente a breve termine. Questa è la loro principale differenza rispetto agli interruttori automatici, che funzionano solo in caso di sovraccarichi e cortocircuiti. Le macchine automatiche hanno una caratteristica di risposta tempo-corrente molto elevata, mentre un RCD funziona quasi istantaneamente, in presenza anche della minima corrente di dispersione.

Lo scopo principale dell'RCD è proteggere le persone da possibili scosse elettriche, nonché prevenire pericolose dispersioni di corrente.

Principi di funzionamento dell'RCD

Da un punto di vista tecnico, qualsiasi RCD è un interruttore ad alta velocità. Il principio di funzionamento del dispositivo differenziale si basa sulla risposta del sensore di corrente alla variazione della corrente che scorre nei conduttori. È attraverso questi conduttori che la corrente viene fornita all'impianto elettrico, che è protetto dall'RCD. Sul nucleo è avvolto un trasformatore differenziale che funge da sensore di corrente.

Per determinare la soglia di risposta di un interruttore differenziale avente un determinato valore di corrente, viene utilizzato un relè magnetoelettrico altamente sensibile. L'affidabilità delle strutture dei relè è considerata piuttosto elevata. Oltre a quelli a relè, ora cominciano ad apparire progetti di dispositivi elettronici. Qui l'elemento soglia è determinato da uno speciale circuito elettronico.

Tuttavia, i dispositivi relè convenzionali sembrano essere più affidabili. L'attuatore viene attivato tramite un relè; di conseguenza, il circuito elettrico è interrotto. Questo meccanismo è costituito da due elementi principali: un gruppo di contatti progettato per la massima corrente e un azionamento a molla che interrompe il circuito in caso di emergenza.

Per verificare la funzionalità del dispositivo, al suo interno è presente un circuito speciale che crea artificialmente una perdita di corrente. Ciò attiva il dispositivo e consente di verificarne periodicamente la funzionalità senza chiamare specialisti per eseguire misurazioni elettriche.

Il funzionamento diretto dell'RCD viene effettuato secondo il seguente schema. È opportuno considerare una situazione in cui il sistema di alimentazione funziona normalmente e non sono presenti correnti di dispersione. La corrente operativa passa attraverso il trasformatore e induce flussi magnetici diretti l'uno verso l'altro e di uguale grandezza. Quando interagiscono, la corrente nell'avvolgimento secondario del trasformatore ha un valore zero e l'elemento soglia non funziona. Quando si verifica una perdita di corrente, si verifica uno squilibrio delle correnti nell'avvolgimento primario. Per questo motivo, appare corrente nell'avvolgimento secondario. Grazie a questa corrente, l'elemento soglia viene attivato e l'attuatore viene attivato e diseccita il circuito controllato.

Dal punto di vista tecnico il differenziale è costituito da un involucro di plastica resistente al fuoco. Sul retro sono presenti apposite serrature per l'installazione su quadro elettrico. Oltre agli elementi già discussi, all'interno dell'alloggiamento è installata una camera di soppressione dell'arco che neutralizza l'arco di scarica elettrica. I morsetti vengono utilizzati per collegare i fili.

Parametri di funzionamento dell'RCD

Per selezionare correttamente l'impostazione del trigger del dispositivo, è necessario ricordare il pericolo della corrente alternata per l'uomo. Sotto la sua influenza, la fibrillazione cardiaca si verifica quando le contrazioni sono pari alla frequenza della corrente, cioè 50 volte al secondo. Questa condizione provoca una corrente a partire da 100 milliampere.

Pertanto, le impostazioni in cui viene attivato l'RCD vengono selezionate con un margine di 10 e 30 milliampere. I valori più bassi vengono utilizzati nelle aree ad alto rischio, come i bagni. Le impostazioni più alte sono 300 mA. Gli interruttori differenziali con tali impostazioni vengono utilizzati negli edifici, proteggendoli dagli incendi dovuti a circuiti danneggiati.

Quando si sceglie un interruttore differenziale si tiene conto della corrente nominale, della sensibilità richiesta e del numero di poli, in base alle fasi della rete di alimentazione. È necessario verificare il grado di stabilità termica del dispositivo, nonché la possibilità di accenderlo e spegnerlo, in base ai parametri di rete calcolati.

Il valore della corrente nominale dell'interruttore differenziale deve essere superiore a quello della macchina. Una corrente nominale inferiore della macchina proteggerà l'RCD da danni in caso di cortocircuito nel circuito.

Come collegare un RCD

Tutti i terminali sul corpo dell'RCD sono contrassegnati con le lettere corrispondenti. Il terminale N è per il filo neutro e L è per il filo di fase. Pertanto devono essere collegati ai propri terminali.

Inoltre, è necessario tenere conto della posizione dell'ingresso e dell'uscita e in nessun caso modificarne la posizione. L'ingresso si trova nella parte superiore del dispositivo. Ad essa sono collegati i cavi di alimentazione che attraversano la macchina di input. L'uscita si trova nella parte inferiore dell'RCD e il carico è collegato ad essa. Se si confonde la posizione dell'ingresso e dell'uscita, potrebbe verificarsi un falso intervento del dispositivo di corrente residua o il suo completo guasto.

L'installazione degli interruttori differenziali viene eseguita insieme agli interruttori automatici convenzionali, pertanto i dispositivi installati insieme forniscono protezione non solo da cortocircuiti e sovraccarichi, ma anche dalle correnti di dispersione. Allo stesso tempo, l'RCD stesso, collegato dietro la macchina di input, è protetto.

Il collegamento di un dispositivo differenziale in un appartamento o in una casa privata ha le sue caratteristiche. Per gli appartamenti in cui viene utilizzata una rete monofase, lo schema di collegamento dell'RCD è assemblato come segue, seguendo una determinata sequenza: macchina di ingresso => ​​contatore elettrico => RCD stesso con una corrente di dispersione di 30 mA => l'intera rete elettrica. Per i consumatori con potenza elevata si consiglia di utilizzare cavi propri con il collegamento di dispositivi differenziali separati.

Nelle grandi case private, lo schema di collegamento dei dispositivi di protezione differisce dagli appartamenti per le sue specificità. Qui tutti i dispositivi sono collegati come segue: interruttore automatico di ingresso => ​​contatore elettrico => ingresso RCD con azione selettiva (100-300 mA) => interruttori automatici per singoli consumatori => RCD per 10-30 mA per singoli gruppi di consumatori.

Errori RCD durante la connessione

Il corretto collegamento dei dispositivi di protezione è la chiave per un funzionamento affidabile dell'intera rete elettrica.

Come sta per RCD?

RCD nell'ingegneria elettrica sta per - Dispositivo a corrente residua. Inoltre, a volte puoi imbatterti nell'abbreviazione UDT - U costruzione D differenziale T ok o VDT - IN interruttore D differenziale T ok, in questo caso sono tutti sinonimi.

Cos'è un DMC?

RCD- questo è un dispositivo che è uno dei componenti principali dell'automazione protettiva in una moderna rete elettrica; commuta i circuiti elettrici, monitorando le correnti di passaggio e interrompe il circuito se viene rilevata una perdita.

Perché hai bisogno di un RCD?

Prima di tutto Il dispositivo a corrente residua (RCD) protegge una persona dalle scosse elettriche, se si tocca accidentalmente un filo scoperto, l'involucro di un'apparecchiatura elettrica difettosa o un'altra superficie conduttiva sotto tensione.

Ancora uno lo scopo importante dell'RCD è proteggere le abitazioni da possibili incendi e incendi, in caso di violazione dell'isolamento protettivo del cablaggio elettrico.

Per comprendere meglio perché e, soprattutto, come l'RCD svolge le sue funzioni protettive, è necessario comprendere il principio del suo funzionamento.

Il principio di funzionamento di un interruttore differenziale in una rete monofase è illustrato molto chiaramente dal seguente diagramma:

Mostra un dispositivo differenziale bipolare (1), ai cui terminali superiori sono collegati i conduttori di fase (2) e neutro (3) del cavo elettrico in ingresso, e ai terminali inferiori sono collegati i conduttori di fase (4) e conduttori neutri (5) diretti al carico, ad esempio alla presa elettrica a cui è collegato l'apparecchio elettrico, in questo caso lo scaldabagno (6). Al corpo del quale, direttamente, bypassando l'RCD, è collegato un conduttore di protezione - messa a terra (7).

Nella normale modalità operativa normale, gli elettroni che si muovono lungo il conduttore di fase passano attraverso l'RCD al carico: l'elemento riscaldante dello scaldabagno esce quindi lungo il conduttore neutro, passando anch'esso attraverso l'RCD e viene inviato a terra. I1=I2

In questo caso, le correnti che entrano nel dispositivo attraverso il conduttore di fase (2) e lo lasciano attraverso il conduttore neutro (3) saranno dello stesso valore, ma opposte nella direzione.
Ora immaginiamo che l'isolamento dell'elemento riscaldante sia rotto e che parte della corrente elettrica, attraverso il liquido di raffreddamento - acqua, inizi a fluire verso il corpo dello scaldabagno e quindi, attraverso il conduttore di terra (7), entri nel terra.

Ora, la corrente che entra attraverso il conduttore di fase (2) è quantitativamente uguale alla somma della corrente sul conduttore neutro (3), proveniente sempre dall'elemento riscaldante attraverso l'interruttore differenziale, e della corrente di dispersione che esce attraverso l'alloggiamento verso terra. (7) I1=I2+I3. Di conseguenza, la corrente in entrata nel dispositivo è maggiore della corrente in uscita per l'importo della corrente di dispersione I1>I2.

Il principio di funzionamento dell'RCD si basa su questo effetto: determina la differenza tra il valore della corrente in ingresso attraverso il conduttore di fase e la corrente in uscita attraverso il conduttore neutro e, se è superiore alla soglia operativa, l'RCD interrompe immediatamente l'interruttore circuito elettrico.

Simile principio di funzionamento del dispositivo differenziale e quando una persona tocca un filo scoperto sotto tensione, in questo caso parte della corrente entra nel corpo umano, la perdita risultante viene immediatamente rilevata dall'RCD e interrompe la fornitura di corrente elettrica. Tutto ciò, di regola, avviene in una frazione di secondi e la persona non ha il tempo di subire lesioni gravi.

Per capire come un dispositivo a corrente residua rileva la dispersione di corrente, diamo un'occhiata al dispositivo di un RCD standard.

Di seguito è riportato un diagramma visivo del dispositivo RCD, i cui componenti principali includono:

1.Trasformatore di corrente residua

2. Relè elettromagnetico

3. Meccanismo di sblocco del circuito elettrico

4. Meccanismo di verifica

Il numero “5” indica il carico; può essere un qualsiasi apparecchio elettrico, come uno scaldabagno o una lavatrice.

Consideriamo ora come questi elementi partecipano al funzionamento dell'RCD, come viene garantito il principio di funzionamento sottostante.

I conduttori di fase e neutro sono avvolgimenti back-to-back di un trasformatore differenziale (1); nel normale funzionamento, in assenza di dispersioni, inducono flussi magnetici uguali e controdiretti nel nucleo del trasformatore.

Di conseguenza, il loro flusso magnetico totale è zero, così come la corrente. In questo caso il relè elettromagnetico (2), collegato al secondario del trasformatore, è a riposo.

Nel caso in cui si verifichi una perdita di corrente elettrica, correnti diverse fluiranno attraverso i conduttori di fase e neutro, causando una disuguaglianza dei flussi contromagnetici sul nucleo magnetico del trasformatore differenziale (1) e la formazione di una corrente nell'avvolgimento secondario .

Se la corrente generata è sufficiente, il relè elettromagnetico (2) si attiva e agisce sul meccanismo di sblocco (3), che interrompe il circuito elettrico.

Il meccanismo di prova (4), nella progettazione dell'RCD, simula una perdita, aiutando così a verificare le prestazioni del dispositivo. È progettato in modo abbastanza semplice, come si può vedere dal diagramma, si tratta di una resistenza regolare: un carico collegato bypassando il trasformatore differenziale.

Quando si preme il pulsante TEST, la corrente elettrica proveniente dal filo di fase, passando attraverso la resistenza, entra nel filo neutro dell'avvolgimento del trasformatore, bypassando il trasformatore di misura. Di conseguenza, la corrente sul filo di fase in entrata e sul filo neutro in uscita sarà diversa, sull'avvolgimento secondario si forma una corrente di squilibrio, che attiva il meccanismo per l'interruzione del circuito elettrico.

Questo diagramma descrive in modo abbastanza accurato il dispositivo dell'RCD e, sebbene la struttura interna delle unità, a seconda del modello e del produttore, possa variare, il principio generale di funzionamento rimane invariato.

Ora, conoscendo la struttura interna, potete facilmente identificare un differenziale sugli schemi unifilari dei quadri elettrici, perché il suo simbolo contiene tutti gli elementi sopra descritti.

Attualmente, per ciascuno dei tipi di ouzo utilizzati nell'elettricità, vale a dire bipolare - in una rete monofase e quadripolare in una rete trifase, ci sono due designazioni più comuni che si trovano negli schemi unifilari. Tutti si riflettono nell’immagine qui sotto:

Per gli schemi unifilari, la designazione dell'RCD è resa il più semplice possibile, da esso è stato rimosso tutto ciò che non è necessario, vengono mostrati solo un trasformatore differenziale a forma di anello, un interruttore che interrompe i contatti e il numero di poli.

Allo stesso tempo, per rendere la designazione il più compatta possibile, i poli possono essere riflessi sotto forma di barre, il cui numero è uguale al numero di poli. È qui che sui diagrammi sono apparse due varianti delle designazioni dei DMC.

Il circuito è anche, molto spesso, stampato sul corpo del differenziale, insieme ad altre caratteristiche; vediamole più nel dettaglio.

Marcatura RCD

Diamo un'occhiata a come appare un RCD bipolare standard se installato in una rete monofase.

Ogni dispositivo differenziale ha una marcatura che ne rispecchia tutte le caratteristiche principali; inoltre, molto spesso, viene mostrato anche uno schema. Diamo uno sguardo più da vicino a tutte le principali caratteristiche dell'RCD.

CARATTERISTICHE DEL DMC

1. Produttore

2. Nome del modello. In questo caso, le lettere "VD" nel nome del modello significano interruttore differenziale

3. Corrente operativa. Il valore di corrente massimo che questo RCD può commutare. In altre parole, se sulla linea che protegge l'interruttore differenziale con una corrente operativa di 25 A è presente un carico di 30 A, il dispositivo si guasterà.

4. Parametri della rete elettrica. Qui sono indicati due parametri principali per i quali è progettato questo dispositivo: tensione - 230 V e frequenza - 50 Hz. Queste sono le caratteristiche standard per una rete elettrica domestica in Russia.

5. Corrente dispersa. L'entità della corrente di dispersione alla quale interverrà l'RCD.

6. Tipo RCD. In questo caso si tratta di un dispositivo “AC”, per corrente alternata. Di seguito esamineremo tutti i tipi in modo più dettagliato.

7. Intervallo di temperatura operativa. Da -25 a +40 gradi Celsius.8. Corrente di cortocircuito condizionale nominale. Questa è la quantità di corrente possibile durante un cortocircuito che l'RCD può sopportare senza perdita di funzionalità se è protetto da un interruttore automatico di potenza adeguata.

9. Schema del dispositivo RCD

A seconda del produttore, i contrassegni sui dispositivi potrebbero differire leggermente e alcune caratteristiche potrebbero essere aggiunte o rimosse. Ma la base è la stessa ovunque e indicatori importanti come la corrente operativa e la corrente di dispersione sono sempre indicati da tutti.

Come già capisci, l'abbondanza di caratteristiche indicate indica che gli RCD sono diversi. Nella parte successiva dell'articolo daremo uno sguardo più da vicino a tutti i principali tipi di moderni RCD e alle loro aree di applicazione. Queste informazioni ti aiuteranno a scegliere l'interruttore differenziale giusto per ogni caso specifico.

QUANTE MACCHINE POSSONO ESSERE COLLEGATE AD UN RCD?

Abbiamo scritto in dettaglio quanti interruttori automatici possono essere collegati contemporaneamente tramite un dispositivo a corrente residua.

Se hai ancora domande sulla progettazione dell'RCD o sul principio del suo funzionamento, lasciale nei commenti all'articolo. Inoltre, assicurati di scrivere se hai aggiunte o commenti, te ne sarò grato!

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Uno dei dispositivi principali che dovrebbero essere presenti nel quadro elettrico di ogni consumatore è un dispositivo a corrente residua (RCD). A seconda della corrente di intervento nominale, l'RCD può fornire protezione al consumatore sia da scosse elettriche che da incendi. Per proteggersi dalle scosse elettriche, PUE consiglia di utilizzare un dispositivo con una corrente di dispersione nominale non superiore a 30 mA, per la protezione antincendio - fino a 300 mA. Ma in entrambi i casi il dispositivo e principio di funzionamento dell'RCD sono gli stessi.

Va inoltre notato che esistono due tipi di interruttori differenziali: elettromeccanici ed elettronici. Oggi nel nostro articolo parleremo di come funziona e Come funziona elettromeccanico RCD.

Dispositivo RCD

L'interruttore differenziale elettromeccanico è costituito dai seguenti elementi:

1. Custodia per RCD;
2. terminali superiori e inferiori per il collegamento di fili o cavi;
3. camere di estinzione dell'arco che forniscono una rapida estinzione della scarica dell'arco che può formarsi all'apertura dei contatti;
4. contatti in movimento;
5. un raddrizzatore progettato per convertire la corrente alternata in corrente continua;
6. trasformatore differenziale, costituito da un avvolgimento primario costituito da più spire di cavi di alimentazione e collegati a contatti mobili e fissi, e da un avvolgimento secondario in sottile filo di rame, le cui estremità sono collegate ad un raddrizzatore;
7. relè polarizzato che, se viene rilevata una corrente di dispersione, agisce sul meccanismo di sgancio;
8. leva di comando con meccanismo a grilletto;
9. indicatore di corrente differenziale, che appare se l'interruttore differenziale viene attivato;
10. Pulsante "Prova";
11. contatti mobili (sotto forma di molla) e fissi del pulsante "Test";
12. un resistore limitatore di corrente che simula la corrente di dispersione.

Principio di funzionamento di un differenziale elettromeccanico

Consideriamo il principio di funzionamento della funzione "Test": quando si preme il pulsante, la molla collegata al polo di fase tocca la piastra di contatto, che è collegata al terminale del polo "N" dell'RCD. In questo caso, la corrente inizia a fluire attraverso un resistore limitatore di corrente, che simula la corrente di dispersione e fa funzionare il dispositivo. Se l'RCD non si spegne quando si preme il pulsante "Test", significa che è difettoso o non funziona.

Successivamente considereremo principio di funzionamento dell'RCD. In modalità normale, quando viene fornita alimentazione a un apparecchio elettrico tramite un interruttore differenziale, i campi magnetici creati dai fili dell'avvolgimento primario si neutralizzano a vicenda. Pertanto, sull'avvolgimento secondario non appare alcuna tensione e la corrente scorre normalmente.

Quando si verifica una corrente di dispersione, ad esempio a causa della rottura dell'isolamento del cavo, nel trasformatore si crea un flusso magnetico che provoca tensione sull'avvolgimento secondario. A sua volta, la tensione viene fornita attraverso un raddrizzatore a un relè polarizzato che, se viene superato il valore limite della corrente di dispersione, attiva l'RCD.

Se non è presente alcuna connessione a terra, il dispositivo non risponderà e Funzionamento dell'RCD procederà normalmente finché non si verificherà una dispersione verso terra nel circuito (ad esempio, se l'utente tocca il corpo metallico dell'apparecchio elettrico). Con tale contatto si verificherà una differenza di corrente che porterà al funzionamento istantaneo dell'RCD.

Pertanto, abbiamo spiegato come funziona l'RCD elettromeccanico e come funziona. Puoi anche guardare il nostro video, che mostra in dettaglio principio di funzionamento di un interruttore differenziale in una rete monofase.

In questo articolo parleremo di un dispositivo elettrico chiamato RCD completo, un dispositivo a corrente residua. Dispositivo di corrente differenziale (abbreviato RCD) è un nome più completo: un dispositivo di corrente differenziale controllato dalla corrente differenziale (residua) o un dispositivo di commutazione meccanico, che, quando la corrente differenziale (residua) raggiunge (supera) un determinato valore, dovrebbe causare il contatti da aprire.

Il compito principale dell'RCD (Residual Current Device)

Lo scopo principale dell'RCD è proteggere le persone dalle scosse elettriche e dagli incendi causati dalla dispersione di corrente attraverso l'isolamento dei cavi usurato e collegamenti di scarsa qualità.

Sono ampiamente utilizzati anche dispositivi combinati che combinano un interruttore differenziale e un dispositivo di protezione da sovracorrente (cortocircuito). Tali dispositivi sono chiamati RCD-D con protezione integrata contro la sovracorrente (cortocircuito) o semplicemente diffavtomat. Spesso i dispositivi automatici differenziali sono dotati di un'indicazione speciale che consente di determinare per quale motivo si è verificata l'operazione (da sovracorrente o corrente differenziale).

Dispositivo differenziale: scopo

RCD: un dispositivo differenziale è installato nella rete elettrica di un appartamento o di una casa per eseguire i seguenti compiti di sicurezza elettrica:

1. Aumentare il livello di sicurezza quando le persone utilizzano elettrodomestici e apparecchi elettrici simili;
2. Prevenzione degli incendi dovuti all'incendio dell'isolamento delle parti sotto tensione degli apparecchi elettrici dalla corrente differenziale (residua) a terra;
3. Per macchine automatiche differenziali. Spegnimento automatico di una sezione della rete elettrica (compresa quella residenziale) in caso di sovraccarico (protezione corrente TZ) e corrente di cortocircuito (protezione corrente massima MTZ).

Nota: In Russia, l'uso degli interruttori differenziali è diventato obbligatorio con l'adozione della settima edizione delle Regole per gli impianti elettrici (). (La settima edizione è stata preparata da JSC VNIIE. Approvata con ordinanza del Ministero dell'Energia della Federazione Russa del 07/07) 08/02 n. 204. Entrato in vigore il 01/01/03.)

Tipicamente, uno o più differenziali sono installati su una guida DIN nel quadro elettrico.

(Di installazione di un quadro elettrico in un appartamento ho parlato in un altro articolo del blog :)

RIASSUMIAMO IL PRIMO BREVE RISULTATO

Sono in vendita due tipologie di differenziali differenziali:

1. Direttamente RCD.
2. E RCD-D (differenziale) è un interruttore RCD + protezione da cortocircuito, in "un unico pacchetto".

Importante!

• L'uso di un interruttore differenziale è una misura di protezione aggiuntiva e non un sostituto della protezione da sovracorrente mediante fusibili, poiché l'interruttore differenziale non reagisce in alcun modo ai guasti se non sono accompagnati da dispersione di corrente (ad esempio, un cortocircuito tra le fasi e conduttori neutri Pertanto Gli RCD devono essere utilizzati insieme agli interruttori automatici (fusibili)
• Un interruttore differenziale può migliorare significativamente la sicurezza degli impianti elettrici, ma non può eliminare completamente il rischio di scosse elettriche o incendio. L'RCD non risponde alle situazioni di emergenza a meno che non siano accompagnate da una perdita dal circuito protetto. In particolare l'interruttore differenziale non risponde ai cortocircuiti tra fasi e neutro.
• L'RCD non funzionerà anche se una persona è sotto tensione, ma non si sono verificate perdite, ad esempio quando un dito tocca contemporaneamente sia il conduttore di fase che quello neutro. È impossibile fornire protezione elettrica contro tali contatti, poiché è impossibile distinguere il flusso di corrente attraverso il corpo umano dal normale flusso di corrente nel carico. In questi casi sono efficaci solo le misure di protezione meccanica (isolamento, involucri non conduttivi, ecc.), nonché lo scollegamento dell'impianto elettrico prima della manutenzione!

Caratteristiche dell'RCD

Consideriamo ora le caratteristiche dell'RCD indicate sul corpo del dispositivo.

RCD - il dispositivo a corrente residua è progettato per proteggere una persona dalle scosse elettriche durante il contatto indiretto (il tocco di una persona per aprire parti non sottoposte a corrente di un impianto elettrico che vengono energizzate in caso di danni all'isolamento), nonché il contatto diretto (il tocco di una persona su parti sotto tensione di un impianto elettrico che sono sotto tensione). tensione). Questa funzione è fornita da un RCD di sensibilità adeguata (corrente di interruzione non superiore a 30 mA (milliampere).

Nota: Negli Stati Uniti, il Codice Elettrico Nazionale richiede che gli interruttori automatici di guasto a terra (GFCI) progettati per proteggere le persone debbano aprire il circuito con una corrente di dispersione di 4-6 mA (milliamp) (il valore esatto è selezionato dal produttore del dispositivo ed è solitamente 5 mA). ) in un tempo non superiore a 25 ms (microsecondi). In Europa questi valori per gli interruttori differenziali, come i nostri, sono 30-100 mA.

Gli interruttori differenziali dovrebbero essere attivati ​​in non più di 25-40 ms (millisecondi), cioè prima che la corrente elettrica che passa attraverso il corpo umano provochi la fibrillazione cardiaca, la causa più comune di morte dovuta a scossa elettrica.

L'elenco seguente mostra i valori attuali​​attraverso il corpo umano e le sensazioni più probabili che si possono provare.

Importante! Non provare a sperimentarlo tu stesso!

• Corrente attraverso il corpo umano -0,5 mA: non percepita, sensazioni deboli al tatto con la lingua, con la punta delle dita e attraverso una ferita.
• Corrente attraverso il corpo umano - 3 mA: la sensazione è simile a quella del morso di una formica.
• La corrente che attraversa il corpo umano è di 15 mA: se si afferra il conduttore è impossibile lasciarlo andare, spiacevole ma sicuro.
• Corrente attraverso il corpo umano - 40 mA: spasmi del corpo, spasmi del diaframma. Pericolo di soffocamento entro pochi minuti.
• La corrente che attraversa il corpo umano è di 80 mA: vibrazione del ventricolo del cuore Molto pericolosa, porta a una morte abbastanza rapida.

Di qui la seconda breve sintesi delle caratteristiche del DMC

Per proteggere le persone nelle reti elettriche domestiche (corrente monofase di 220 volt), gli interruttori differenziali devono essere contrassegnati: corrente di interruzione non superiore a 30 mA, tempo di risposta non superiore a 40 ms (millisecondi). Le grandi aziende manifatturiere (come ABB, Legrand) producono RCD per la protezione umana, con correnti di interruzione di 10 mA e 30 mA.

Sui circuiti di gruppo viene solitamente installato un RCD con una corrente di 30 mA. Se si installa un RCD da 10 mA, è possibile (c'è sempre una corrente di dispersione naturale di fondo nell'appartamento). 10 mA viene solitamente installato su singole utenze (lavatrice, lavastoviglie). Se si dispone di un box doccia o è installata una lavatrice in bagno (ambiente umido), utilizzare un interruttore differenziale con una corrente di interruzione di 10 mA è semplice Necessariamente.

Dovrebbe essere ripetuto:

• Per ambienti umidi e molto umidi (saune, bagni, vasche da bagno, docce) è necessario utilizzare un RCD con una corrente di dispersione di 10 mA (milliampere).
• Per altri locali è sufficiente utilizzare un interruttore differenziale con una corrente di interruzione di 30 mA (milliampere)
• Negli edifici in legno, quando si realizzano i collegamenti elettrici, per evitare incendi, l'installazione di un differenziale è auspicabile, o meglio ancora, semplicemente necessaria.

Nota: Sono in vendita RCD con correnti di interruzione di 100 mA e 300 mA o più. Questi RCD (con correnti residue di 100 mA, 300 mA o più) vengono talvolta utilizzati per proteggere vaste aree di reti elettriche (ad esempio, in una casa privata o in centri informatici), dove una soglia bassa porterebbe a falsi allarmi. Gli interruttori differenziali a bassa sensibilità svolgono una funzione antincendio e non costituiscono una protezione efficace contro le scosse elettriche.

Classificazione dei DMC

Notiamo ora alcuni altri punti. In conformità con la classificazione, l'RCD - dispositivo differenziale è suddiviso nei seguenti tipi:

Tipo AC - RCD, la cui apertura è garantita nel caso in cui la differenza di corrente sinusoidale appaia all'improvviso o aumenti lentamente.

Il tipo A è un interruttore differenziale il cui intervento è garantito se una corrente differenziale sinusoidale o pulsante appare improvvisamente o aumenta lentamente.

Il terzo risultato dell'articolo

Gli RCD di tipo "A" sono più costosi e più versatili, ma sia il tipo "A" che quello "AC" sono eccellenti per l'uso negli impianti elettrici domestici. Pertanto, non è necessario concentrarsi su questo.

Gli interruttori differenziali di tipo AC sono principalmente ampiamente venduti (sulla facciata del dispositivo verrà raffigurata solo l'icona:

È necessario prestare attenzione che ciascun RCD è progettato per l'uso in reti con un determinato carico, vale a dire un determinato amperaggio, che è indicato sulla facciata dell'RCD. Poiché gli interruttori differenziali nelle reti elettriche vengono utilizzati insieme agli interruttori automatici (fusibili), vorrei attirare ancora una volta la vostra attenzione: l'amperaggio dell'RCD deve essere superiore a quello dell'interruttore automatico sulla linea.

Schema di collegamento dell'RCD

Ora diamo un'occhiata allo schema di collegamento dell'RCD - dispositivo di corrente residua, messa a terra classica (TN-C). La maggior parte delle case nella Federazione Russa ha una messa a terra classica; negli appartamenti di queste case non esiste una linea di terra dedicata separata, cioè in tutto l'appartamento corrono due anziché tre fili di alimentazione.

Nota: In conformità con GOST 50571_3-94 (Requisiti di sicurezza. Protezione contro le scosse elettriche):

1. Nel sistema TN-C non devono essere utilizzati dispositivi di protezione che rispondono alla corrente differenziale RCD-D;
2. Quando si utilizza un dispositivo di protezione corrente differenziale RCD-D per l'intervento automatico in un sistema TN-S, il conduttore PEN non deve essere utilizzato sul lato carico. Il collegamento del conduttore di protezione al conduttore PEN (conduttore di terra indipendente) deve essere effettuato dal lato della sorgente di alimentazione, ovvero ad un dispositivo di protezione che risponde alla corrente differenziale (UZO-D). Lo schema mostra i punti di connessione dell'RCD-D.

Prima di collegare l'RCD, presto attenzione a come funziona il circuito RCD. Il principio di funzionamento dell'RCD si basa sul confronto tra la corrente in uscita (che entra nell'appartamento) e quella in ingresso (che ritorna dall'appartamento). Se si scopre che l'equilibrio è disturbato e entra meno di quanto esce, l'RCD interrompe l'alimentazione. Se l'RCD è installato su una linea, ci sono due opzioni: installare una macchina automatica dopo l'RCD o il dispositivo stesso deve avere un limitatore di corrente massima integrato. Il collegamento di un interruttore differenziale senza interruttore automatico porterà al fatto che un cortocircuito o un surriscaldamento costante possono danneggiarlo. Te lo ricordo: l'amperaggio dell'interruttore differenziale deve essere superiore a quello della macchina in linea.

Schema di collegamento dell'RCD

Un semplice schema di connessione RCD è simile al seguente:

Nota: Nella figura, il filo di fase viene alimentato al terminale inferiore dell'interruttore automatico di ingresso. Questo non è del tutto corretto, è meglio fornire alimentazione al terminale superiore della macchina. Anche se noto che collegare i cavi di alimentazione dall'alto è solo una tradizione. È questo, e non un motivo tecnico, che determina la raccomandazione di connettersi dall'alto. E, anche se dal punto di vista della sicurezza sarebbe meglio collegarsi ovunque allo stesso modo, non esiste un divieto severo di collegarsi dal basso. Tuttavia, è altamente auspicabile che all'interno dello scudo, e ancor meglio in tutta la struttura, l'energia venga fornita equamente: dall'alto (ovunque) o dal basso (ovunque). Altri schemi di collegamento possono essere trovati nell'articolo :.

Bene, probabilmente questo è tutto ciò che volevo dirti sull'RCD - Dispositivo di disconnessione residuo, utilizzato nelle reti elettriche domestiche con una tensione di 220 volt. Buona fortuna a te per i tuoi sforzi!

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