Al operar las redes eléctricas existentes, es importante preocuparse por la seguridad del personal de servicio y los consumidores que usan sus servicios. De acuerdo con los requisitos del PUE, esto se aplica tanto a los circuitos monofásicos como a los trifásicos, que a menudo están equipados en hogares privados. Para proteger a los usuarios de descargas eléctricas, los dispositivos llamados dispositivos de corriente residual (RCD) se instalan en el lado del consumidor. Es importante saber cómo conectar un RCD con conexión a tierra en una casa privada, sin violar las disposiciones de las normas existentes.
Una visión general de defensa
La seguridad del personal operativo y los usuarios de las redes eléctricas se logra a través de las siguientes actividades:
- puesta a tierra o puesta a tierra (conexión a neutro) de todas las partes metálicas del equipo;
- organización de la puesta a tierra organizando un circuito separado;
- instalación en cadenas de carga de habitaciones especialmente peligrosas (baños, por ejemplo) de dispositivos de disparo tipo UZO.
La última opción se puede utilizar tanto en circuitos eléctricos con conexión a tierra como sin conexión a tierra.
Con un enfoque general para la evaluación de los equipos de protección, se observa que es necesario poner a tierra las estructuras para reducir la amenaza potencial de una persona a un nivel seguro. Por el contrario, los RCD proporcionan seguridad al desconectar instantáneamente la red cuando las corrientes de fuga alcanzan sus valores límite. En las características técnicas de estos dispositivos, este parámetro se refiere a los principales indicadores de eficiencia operativa.
¿Qué es un RCD?
Al descifrar las abreviaturas UZO, el énfasis principal está en el cierre, lo que indica la naturaleza cardinal de las medidas de protección. Para comprender cómo funciona este dispositivo en una situación peligrosa, debe familiarizarse con su diseño. El dispositivo UZO consta de las siguientes partes principales:
- un dispositivo diferencial en el que se comparan las corrientes de entrada y salida;
- un circuito electrónico capaz de responder a su desequilibrio;
- Un módulo ejecutivo, diseñado en forma de contactor, que desconecta la red eléctrica del consumidor.
El principio de la acción protectora del RCD se basa en las características de su diseño, lo que nos permite estimar la cantidad de fuga al suelo y responder instantáneamente a ellas. Debido a la alta velocidad de desconexión de la red existente, la corriente en la carga no tiene tiempo para alcanzar valores críticos.
Esquemas de conexión RCD tradicionales
En las redes eléctricas domésticas con enchufes y dispositivos de iluminación instalados, se utilizan RCD sin conexión a tierra, lo cual es típico del sistema de protección TN-C. De acuerdo con las características de su funcionamiento, desde el equipo de la estación hasta el consumidor, se traza una línea en la que solo se proporciona el conductor PEN combinado. Como regla general, no se divide en un bus de protección PE (se conecta un circuito de tierra) y el trabajo N no se lleva a cabo en edificios de apartamentos.
RCD clásico sin conexión a tierra
Por lo general, los dispositivos RCD están conectados a redes de consumidores domésticos sin conexión a tierra, cuyo poder se organiza mediante una línea de dos cables. Todo lo que garantizan es su apagado si la corriente de fuga excede el valor permitido (30 mA, por ejemplo). Dichos dispositivos de conmutación, tales como fallas de energía durante sobrecarga o cortocircuito, no pueden proporcionar estos dispositivos. Por lo tanto, los esquemas de conexión RCD en redes monofásicas requieren la presencia obligatoria de un disyuntor automático y un dispositivo de protección contra sobrecarga en ellos.
El rango de corrientes para el cual se calcula el disyuntor se selecciona individualmente para cada línea de carga específica. El trabajo conjunto de estos dos dispositivos garantiza la protección confiable de una persona contra altos voltajes en el baño, por ejemplo. Al mismo tiempo, su uso le permite proteger los electrodomésticos que funcionan en un apartamento moderno contra fallas. Muy a menudo, un disyuntor junto con un RCD se reemplaza por un difavtomat, que contiene ambos dispositivos en un caso común.
Protección grupal y multietapa
Con el llamado "grupo" encendido del RCD, se coloca un dispositivo separado con un disyuntor o un difavtomat en una línea dedicada. En este caso, cada uno de los grupos de carga conectados a la red se sirve independientemente de los demás, lo que aumenta la selectividad de las funciones de protección. Como resultado, la seguridad de usar electrodomésticos en cada habitación aumenta notablemente.
Se proporciona una mayor seguridad mediante un esquema paso a paso en el que un grupo de cargas está conectado a la red a través de otro dispositivo similar (forma la segunda etapa). El uso de estos sistemas permite aumentar la fiabilidad de la protección en comparación con la clásica. Pero debido a la complejidad de la ejecución y la redundancia técnica en la vida cotidiana, se usan extremadamente raramente.
Conexiones RCD en una red conectada a tierra
Un diagrama de conexión RCD típico en una red monofásica con conexión a tierra se construye de acuerdo con las mismas reglas, según las cuales se monta inmediatamente después del medidor de energía. La diferencia radica en la presencia de un bus separado en él, sin pasar por un conjunto de dispositivos de protección. Al mismo tiempo, la confiabilidad de operación de cada uno de los dispositivos aumenta significativamente debido a fugas significativas a lo largo del circuito de "fase - caja del equipo - tierra".
No se requieren operaciones especiales para organizar la protección en este caso. Si hay un circuito de protección en una casa privada, por ejemplo, no es difícil conectar a tierra una red eléctrica existente con un RCD. Para hacer esto, la división se debe realizar en el bus de conexión a tierra principal (GIS), y luego dibujar una rama desde el conductor PE.
Que circuito es mejor
Al evaluar los esquemas considerados, proceden del nivel de seguridad que proporciona cada uno de ellos. Para resolver este problema, será necesario compararlos no solo en términos de eficiencia de protección, sino también en términos de costos de implementación. Después de un estudio cuidadoso, se pueden sacar las siguientes conclusiones:
- Con un número limitado de consumidores lineales, se utiliza el conjunto de dispositivos más simple, que consiste en un RCD y una máquina lineal detrás de él.
- En el caso de una red ramificada de cargas monofásicas o trifásicas, es preferible la conmutación de grupo.
- Con altos requisitos de seguridad, se permite la conexión paso a paso de dispositivos de protección.
El último método es óptimo para una casa privada.
Antes de conectar un RCD sin conexión a tierra en hogares privados, el circuito de su conmutación debe estudiarse cuidadosamente. En este caso, la opción más confiable es el uso de sistemas de etapas múltiples de varios dispositivos con diferentes valores de fuga de corriente.
Las casas de verano modernas se distinguen por un sistema de suministro de energía desarrollado con buena protección contra descargas eléctricas debido a la presencia de puesta a tierra. Por lo tanto, utilizan esquemas simplificados que implican el uso de RCD universales para corrientes de fuga de hasta 30 mA (por ejemplo, para la protección separada de un calentador de agua). Pero con mayor frecuencia se da preferencia a los dispositivos diferenciales estándar diseñados para el corte apropiado para sobrecargas.
Los errores típicos incluyen irregularidades en la elección del nivel de instalación del RCD cuando se incluye en circuitos con corrientes de fuga inadecuadamente seleccionadas.Para evitar violaciones de las reglas para conectar los conductores de entrada y salida, al cambiarlos, son guiados por un circuito en el cuerpo del dispositivo.
