DPR selectiv: dispozitiv, scop, domeniul de aplicare + schemă și nuanțe de conectare

Printre varietatea aparatelor de protecție există întrerupătorul diferențial selectiv, pe care specialiștii îl remarcă drept o opțiune practică și optimă de organizare a protecției. Prin ce se diferențiază acest tip de dispozitive de celelalte din grupul înrudit?

Ce proprietăți are aparatul selectiv și cât de mare este sensibilitatea sa? Să încercăm să înțelegem cu ajutorul unei scurte analize în această direcție.

Destinația și principiul de funcționare

Dispozitivele cu releu pentru rețelele electrice, menite să asigure protecția împotriva atingerii directe în zone periculoase, precum și protecția echipamentelor, sunt prezentate într-o configurație constructivă diversă.

Particularitățile aparatelor selective

Trăsătura distinctivă a aparatului selectiv este prezența în schemă a funcției de întârziere la deconectare a circuitului care alimentează sarcina.

De obicei, acest parametru depășește valoarea de 40 ms — aceasta înseamnă că aparatele selective nu sunt proiectate să protejeze împotriva electrocutării la atingere directă.

Sortimentul de dispozitive utilizate pentru protecția în exploatarea rețelelor electrice asigură o gamă largă de opțiuni. Practic toate tipurile de întrerupătoare diferențiale pot fi utilizate în rețele monofazate sau trifazate.

De asemenea, printre particularitățile aparatelor selective trebuie menționată buna lor stabilitate în ceea ce privește reacția la variațiile de curent și tensiune. Datorită acestei proprietăți, riscul de declanșări false și, implicit, de deconectări ale circuitului este practic complet eliminat. Despre ce este selectivitatea întrerupătoarelor automate este detaliat explicat în acest material.

De regulă, în practică se utilizează aparate al căror curent nominal se situează între 25-100 A. În același timp, valoarea curentului diferențial de scurgere se situează în intervalul 0,1-0,3 A.

Se fabrică variante bipolare și tetrapolare ale aparatului. Fiecare tip este utilizat activ în cadrul schemelor în cascadă ramificate.

Principiul de funcționare și structura întrerupătorului diferențial de tip S

Trăsăturile distinctive ale aparatelor selective se limitează doar la cele menționate mai sus.

În ceea ce privește întregul functionalism constructiv rămas, practic nu se observă o diferență semnificativă între aparatele selective și dispozitivele de uz general.

Principiul de funcționare al modulelor urmărește un singur scop – prevenirea eventualelor scurgeri de curent, care reprezintă o potențială amenințare pentru utilizatorii diferitelor aparate electrice. De asemenea, întrerupătoarele de curent rezidual (RCD) de tip selectiv acționează pentru prevenirea deteriorării aparatelor.

Principiul de funcționare, în consecință, rămâne standard – aplicabil tuturor dispozitivelor de protecție din categoria RCD:

1. În construcție există un transformator diferențial.
2. Datorită transformatorului, se realizează compararea curenților de control.
3. Diferența este transmisă elementului sensibil.
4. Dacă diferența depășește parametrul de control stabilit, are loc întreruperea.

Acesta este, în linii mari, întregul principiu de funcționare. Cu toate acestea, trebuie menționată și o particularitate, cum ar fi dependența dispozitivelor de alimentare.

În practică, se utilizează două variante constructive ale RCD-urilor de tip selectiv (și ale celor generale, de asemenea). Una dintre variante presupune alimentare externă, iar cealaltă o exclude complet.

Modul cu patru poli, integrat într-o rețea de tensiune monofazată. Conectarea se realizează pe baza unei soluții tradiționale, în care se utilizează un întrerupător principal, un contor de energie electrică și, în continuare, un RCD selectiv.

Este evident că construcțiile aparatului de protecție care nu utilizează un circuit de alimentare extern par mai fiabile decât cele care necesită o sursă de energie pentru a funcționa eficient.

Deoarece transformatorul diferențial este, practic, elementul principal al construcției, acestei componente a schemei RCD i se impun cerințe speciale.

Miezul magnetic al transformatorului diferențial trebuie să aibă o caracteristică de magnetizare strict liniară.

Aproximativ astfel decurg procesele în interiorul miezului magnetic al RCD-ului de tip selectiv și curgerea curenților prin înfășurările de lucru existente. Prin modificarea indicilor de curent ai fiecărei linii, se controlează factorul de scurgere.

Proprietățile termice ale miezului magnetic trebuie să asigure o funcționare de calitate într-un interval larg de temperaturi. De aceea, pentru fabricarea acestui element se utilizează un material special – fier amorf sau similar.

Alte părți ale construcției dispozitivului RCD selectiv sunt relee magnetoelectrice sensibile – elemente cu acțiune directă, denumite adesea organe de prag.

În unele construcții, releele sunt înlocuite cu electronică, dar principiul rămâne același.

Regimurile normal și de avarie

În timpul funcționării RCD-ului de tip S, până când nu se constată prezența curentului de scurgere (curent diferențial), conductorii care formează circuitul electric în câmpul magnetic al miezului conduc curenți nominali de sarcină echivalenți.

Schema care ilustrează vizual procesele interne ale modulului de tip selectiv în timpul exploatării dispozitivului în regim de funcționare. Nivelul necesar de sensibilitate este asigurat de reglarea acestuia prin curentul de declanșare.

Prin acești curenți, egali ca mărime, în interiorul miezului se induc câmpuri magnetice cu acțiune multidirecțională.

Fluxul lor total se dovedește a fi zero, ceea ce explică absența curentului pe înfășurarea secundară a DT. Curentul său nul nu influențează elementul sensibil de declanșare. Dispozitivul de protecție diferențială (DPD) rămâne cuplat.

În caz contrar, atunci când schema descrisă este încălcată, se încalcă și echilibrul curenților. Ca urmare, pe înfășurarea secundară a DT se generează un curent de o anumită mărime.

De îndată ce această mărime depășește valoarea de prag a elementului de declanșare al aparatului de protecție selectiv, acesta se declanșează. Ceea ce va acționa sistemul executiv de blocare — deconectarea circuitelor de alimentare a sarcinii. Dispozitivul de protecție diferențială (DPD) se va deconecta și va întrerupe circuitul de sarcină.

Domeniile tradiționale de aplicare ale aparatului

După cum s-a menționat mai sus, această modificare a dispozitivelor de protecție nu este utilizată pentru protecția împotriva contactului direct.

Cel mai adesea, dispozitivele sunt utilizate ca blocante în cazul unei posibile aprinderi a cablajului electric sau a mecanismelor de sistem.

Contactul direct cu aparatele, cu atât mai mult cu cele electrocasnice, este un fenomen obișnuit. Cu toate acestea, în cazul unei scurgeri de curent, un astfel de contact poate avea consecințe grave. Împotriva contactului direct în condiții de scurgere, dispozitivul de protecție diferențială de tip S nu protejează, dar pentru aceasta există alte tipuri de dispozitive.

Aceste dispozitive de protecție diferențială sunt utilizate ca mijloace de protecție împotriva scurtcircuitelor în circuitele de alimentare ale instalațiilor/aparaturii/echipamentelor valoroase și costisitoare sau în circuitele de alimentare ale sistemelor tehnologice importante.

Este obișnuită utilizarea dispozitivelor de tip selectiv la construirea schemelor electrice complexe în cascadă, unde pe fiecare ramificație este implicată o sarcină de diferit tip și cu curenți diferiți.

Soluție de schemă în cascadă pentru distribuirea rețelei electrice cu utilizarea modulelor de protecție de tip selectiv. Una dintre variantele frecvente utilizate la electrificarea clădirilor rezidențiale.

În această configurație a sistemului de ramificare a electricității cu dispozitive selective, se asigură o protecție fiabilă pe segmente individuale.

De asemenea, fiecare dispozitiv de protecție diferențială în parte, în caz de avarie, asigură posibilitatea identificării operative a defectului.

Schemele de conectare a întrerupătorului diferențial cu declanșare selectivă

Propriu-zis, soluțiile de schemă în acest caz teoretic nu au particularități care le-ar deosebi de construirea schemelor cu alte tipuri de dispozitive din grup.

Altă întrebare: în ce ordine să conectăm, de exemplu, declanșarea selectivă și declanșarea la atingere directă?

Execuția tipică a dispozitivului prin care se asigură blocarea alimentării electrice în caz de scurgere de curent și contact direct. Setarea curentului de întrerupere este, de regulă, de cel puțin 30 mA.

Dacă însă privim aparatul de deconectare selectivă în varianta unică, atunci în acest caz el este un element al schemei celei mai simple și se montează standard:

1. Primul se instalează întrerupătorul automat.
2. Urmează RCD-ul de tip S.
3. Apoi circuitul de sarcină.

Între timp, protecția se aplică în cele mai diverse variante de utilizare a rețelelor electrice.

De exemplu, este necesar să se asigure o fiabilitate ridicată a funcționării motorului electric trifazat. Cum să se organizeze protecția în acest caz printr-un RCD de tip selectiv?

O altă variantă de execuție – aparatul tetrapolar – este mai convenabilă din punctul de vedere al posibilităților de configurare a cablajului electric. Cu ajutorul acestui modul este mai ușor să se manipuleze cablajul barei „de împământare”.

Aici se va potrivi cu succes un aparat tetrapolar, cu ajutorul căruia se poate organiza o schemă de protecție împotriva SC (scurtcircuit) a înfășurărilor.

Conectarea se realizează, de asemenea, printr-o inserție intermediară a RCD-ului. Adică, mai întâi se conectează întrerupătorul automat, pe locul doi urmează protecția selectivă, pe locul trei – motorul electric.

Varianta de soluție schematică cu motor electric. O soluție simplă și destul de eficientă pentru protejarea motorului împotriva posibilelor scurtcircuite între faze sau scurtcircuite la carcasă.

Schema monofazată pentru nevoile standard, cum ar fi iluminatul și alimentarea cu energie electrică, se poate construi destul de simplu, aplicând un aparat bipolar și câteva întrerupătoare automate.

Cablajul canalelor monofazate în fiecare cameră separată se realizează prin întrerupătoare automate, care sunt alimentate cu faza provenită de la aparatul de protecție.

Aceasta este, se poate spune, o soluție schematică clasică, de care beneficiază în majoritatea cazurilor proprietarii de locuințe municipale, proprietarii de case, de cabane.

Varianta clasică de schemă cu un singur aparat de întrerupere de protecție la curent pentru cablajul mai multor circuite electrice. O soluție obișnuită în casele cu construcție veche, unde nu se prevedea utilizarea barei de împământare.

Proiectele moderne de locuințe presupun organizarea de scheme cu prezența obligatorie a barei de împământare. Prin urmare, pentru astfel de soluții este caracteristică o ușoară modificare/completare a schemei de cablaj.

În particular, un element suplimentar al cablajului devine conductorul de împământare (PE), care este o parte la fel de integrantă ca și bara de nul.

O soluție alternativă de schemă cu aceeași variație sectorială a cablajului și cu utilizarea acelorași aparate. Doar că în această variantă se folosește deja bara de împământare. Un astfel de exemplu pare mai eficient din punct de vedere al protecției.

În apartamente, case, vile, dispozitivele de protecție selectivă constituie un supliment obligatoriu al tabloului electric al apartamentului, atunci când locatarii folosesc aparate electrocasnice:

• mașină de spălat;
• mașină de spălat vase;
• aragaz electric puternic (cuptor).

Mai mult, acest tip de aparate (selective) reprezintă, de regulă, a doua treaptă de protecție, în timp ce pe prima treaptă acționează RCD-urile de deconectare la contact direct.

Adică, are loc o conectare în grup a dispozitivelor și aceasta este într-adevăr o variantă eficientă din punct de vedere al siguranței în exploatarea rețelelor electrice casnice.

Nuanțele conectării modulelor de tip S

De fapt, nuanțele sunt aceleași cu cele care însoțesc procesul de conectare a aparatelor de protecție standard.

Bornele fiecărui aparat au o destinație specifică (fază, nul) și sunt marcate corespunzător.

Bornele de pe dispozitivul de protecție și marcajele pentru conectarea liniilor electrice. De asemenea, este indicată marcarea butonului pentru efectuarea operațiunii de testare privind declanșarea corectă a RCD.

La montare, este inadmisibilă schimbarea pozițiilor bornelor în raport cu destinația lor față de circuitele de alimentare.

Dacă în locul fazei se conectează bara de nul – aceasta este cel puțin o perspectivă de defectare a dispozitivului în sine. A confunda cele două puncte este extrem de dificil, dar în practică se întâmplă și așa ceva.

Încă o nuanță – reglarea modulului la circuitul electric existent în ceea ce privește deconectarea limită de curent.

Dacă însă construcția nu prevede opțiuni de reglare după curent, trebuie să alegeți corect dispozitivul în funcție de caracteristicile tehnice și de exploatare.

În sfârșit, o nuanță obligatorie a conectării este testarea dispozitivului în regim de alimentare cu energie electrică a circuitului de sarcină.

Această funcție este simplă și necesită doar o singură acțiune – activarea unui buton special, care este marcat pe carcasă/în documentație ca «Test».

Concluzii și material video util pe această temă

O explicație video accesibilă și clară a selectivității de funcționare a aparatului de protecție:

Videoclipul demonstrează practica includerii în circuit a unui grup de aparate și acțiunea reală a dispozitivelor în situații de avarie:

Adesea se pot întâlni discuții privind simplitatea conectării unui RCD la rețeaua electrică a unei locuințe private. Alături de discuții, se recomandă adesea să faceți această lucrare cu propriile mâini. Motivul este cunoscut – economisirea. Totuși, a economisi pe seama propriei siguranțe nu este cea mai bună alegere. Și, prin urmare, astfel de acțiuni de montare a unui aparat de protecție selectiv trebuie întotdeauna efectuate de mâna unui electrician profesionist.

Aveți experiență în utilizarea sau conectarea RCD-urilor selective și puteți completa materialul nostru cu informații interesante pe tema articolului? Vă rugăm să scrieți comentariile dumneavoastră, adresați întrebări în blocul de mai jos.