Los dispositivos de corriente residual (RCD) son dispositivos de protección de corriente eléctrica que responden a corrientes de fuga (corrientes diferenciales). Se entiende por fuga las corrientes de emergencia que fluyen entre los conductores de la red y la "tierra". Dependiendo de la magnitud de la corriente residual, un circuito RCD puede evitar descargas eléctricas a una persona o evitar que ocurra un incendio debido a fallas en el cableado.
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Diagramas de conexión RCD en una red monofásica
La industria produce dispositivos de corriente residual diseñados para operar en una red monofásica o trifásica. Los dispositivos monofásicos tienen 2 polos, trifásicos - 4. A diferencia de los disyuntores, los conductores neutros deben conectarse a los dispositivos de desconexión además de los cables de fase. Los terminales a los que se conectan los conductores cero se designan con la letra latina N.
Para proteger a las personas de descargas eléctricas, los RCD se usan con mayor frecuencia y responden a corrientes de fuga de 30 mA. En habitaciones húmedas, sótanos, habitaciones de niños, se utilizan dispositivos configurados en 10 mA. Los dispositivos de desconexión diseñados para prevenir incendios tienen un umbral de disparo de 100 mA o más.
Además del umbral de disparo, el dispositivo de protección se caracteriza por una capacidad nominal de conmutación. Este término se refiere a la corriente máxima que el dispositivo de corte puede soportar indefinidamente.
Una condición importante para el funcionamiento confiable de la protección contra corrientes de fuga es la conexión a tierra de las cajas metálicas de los aparatos eléctricos. La conexión a tierra TN se puede realizar con un cable separado o a través del contacto de conexión a tierra de la toma de corriente.
En la práctica, se utilizan dos métodos para incluir dispositivos de corriente residual en un circuito eléctrico:
- esquema de conexión RCD con protección individual;
- Régimen colectivo de protección al consumidor.
El primer método de conmutación se usa con mayor frecuencia para proteger a los consumidores poderosos de electricidad. Se puede aplicar a cocinas eléctricas, lavadoras, aires acondicionados, termos eléctricos o calentadores de agua.
La protección individual prevé la conexión simultánea del RCD y la máquina, el circuito es una conexión en serie de dos dispositivos de protección. Se pueden colocar en una caja separada en las inmediaciones del receptor eléctrico. La elección del dispositivo de desconexión se realiza en función de la corriente nominal y diferencial.Será mejor si la capacidad nominal de corte del dispositivo de protección es un paso más alta que la capacidad nominal del interruptor automático.
Con la protección de grupo, un grupo de autómatas que alimentan diferentes cargas se conecta al RCD. En este caso, los interruptores están conectados a la salida del dispositivo de protección de corriente de fuga. La conexión de un RCD en un circuito de grupo reduce costes y ahorra espacio en los cuadros de distribución.
En una red monofásica, la conexión de un RCD para varios consumidores requiere el cálculo de la corriente nominal del dispositivo de protección. Su capacidad de carga debe ser igual o superior a la suma de los valores nominales de los interruptores automáticos conectados. La elección del umbral de protección diferencial está determinada por su propósito y la categoría de peligro de las instalaciones. El dispositivo de protección se puede conectar en el cuadro de distribución del hueco de la escalera o en el cuadro de distribución del interior de la vivienda.
El esquema de conexión de RCD y máquinas en un apartamento, individual o grupal, debe cumplir con los requisitos de las PUE (Reglas de Instalación Eléctrica). Las normas prescriben inequívocamente la puesta a tierra de las instalaciones eléctricas protegidas por RCD. El incumplimiento de esta condición es una infracción grave y puede tener consecuencias negativas.
Diagramas de conexión RCD en una red trifásica
La vivienda urbana suele estar alimentada por una red monofásica de tres hilos. La sección anterior describía cómo conectar un RCD en un apartamento.
Las casas de campo y los hogares suelen consumir mucha más electricidad. Suelen estar conectados a una red trifásica. En una casa de campo, se pueden usar calderas de calefacción eléctrica, calentadores de agua potentes para el suministro de agua caliente.En las trastiendas, a menudo se organizan talleres, equipados con máquinas para diversos fines.
Muchas cargas potentes están diseñadas para un voltaje de 380 V. Para alimentarlas, se debe usar un cableado que consta de cinco conductores: tres fases, cero y un cable de tierra de protección. Muchos lugares operan redes de cuatro hilos obsoletas que no tienen un conductor de tierra separado. En este caso, para usar un RCD trifásico, los propios propietarios deben hacer un bucle de tierra y tender una red de tierra.
En presencia de puesta a tierra, instalar un RCD en una red trifásica no es diferente de conectar dispositivos de puesta a tierra de protección monofásicos. Los diagramas de conexión y los criterios de selección de los dispositivos de protección siguen siendo los mismos.
Si se tiene un valor de potencia de una carga trifásica alimentada por una red de 380 V, la corriente nominal se puede calcular mediante la fórmula:
Yo \u003d P / 1.73 U,
donde I es la corriente nominal; P es la potencia de la carga trifásica; U es la tensión de una red trifásica.
Errores al conectar el RCD
Los electricistas novatos y los artesanos del hogar a menudo no saben cómo conectar correctamente los RCD y las máquinas. Al conectar dispositivos de protección de corriente residual, se deben observar estrictamente las siguientes reglas:
- los dispositivos de apagado de protección deben conectarse en serie con los interruptores automáticos;
- El equipo eléctrico protegido debe estar conectado a tierra.
A pesar de la simplicidad de las reglas, los errores repetidos son comunes. Muchos artesanos creen que los dispositivos de desconexión deberían funcionar cuando una persona toca partes del equipo eléctrico que están energizadas como resultado de una falla en el aislamiento.Esta es una opinión errónea. La protección no debe funcionar cuando la toca una persona, sino en el momento de la violación del aislamiento. Por lo tanto, junto con el RCD, se utiliza una conexión a tierra de protección.
El segundo error común y peligroso es el uso de la “reducción a cero”. En este caso, el conductor neutro está conectado al cuerpo del equipo eléctrico protegido. Tal esquema es peligroso porque si el cable neutro se rompe, existe la posibilidad de que aparezca una fase en el equipo protegido.
Otro error común es conectar conductores neutros alimentados por diferentes dispositivos de protección. Tal conexión conduce necesariamente a la aparición de corrientes de fuga y al funcionamiento de dispositivos de protección.
instalación de RCD
Resolver la cuestión de cómo conectar un RCD o una máquina automática rara vez es difícil. Los dispositivos de protección modernos están disponibles en carcasas modulares estándar y se montan en un carril DIN. Para el montaje en un riel, están equipados con pestillos convenientes. Para conectar los conductores, utilizan terminales de tornillo o clips de resorte, que permiten una instalación sin tornillos.
Los fabricantes ofrecen cuadros de distribución de carril DIN para interiores y exteriores. Dichos dispositivos tienen una apariencia estética y le permiten instalarlos rápidamente en un apartamento de la ciudad y en una casa privada individual.
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