Dispozitive de protecție diferențială în instalații electrice de JT
Legat de protecția diferențială, normativul I7-2011 prevede posibilitatea utilizării tuturor celor trei tipuri de DDR existente la data redactării (conform SR EN 61008-1 și SR EN 61009-1 valabile în anul 2011), adică (extras din normativul I7-2011):
-
de tip AC, pentru care declanșarea este dată de curentul rezidual sinusoidal alternativ aplicat brusc sau care crește lent;
-
de tip A, pentru care declanșarea este dată atât de curentul rezidual sinusoidal alternativ cât și de curentul rezidual continuu (pulsatoriu) aplicați brusc sau care cresc lent.
-
de tip B, pentru care declanșarea este dată de:
–curenți reziduali sinusoidali;
-curenți reziduali pulsatorii;
-curenți reziduali pulsatorii cu o componentă continuă de 6 mA;
-pentru curenți reziduali care pot proveni de la circuite redresoare, cum ar fi:
– redresor simplă alternanță cu sarcina capacitivă, care produce un curent continuu neted;
– punte redresoare trifazată în stea sau punte hexafazată;
-punte redresoare dublă alternanță.
Altfel spus, DDR tip AC se utilizează ori de câte ori sarcinile alimentate sunt de tip liniar (conțin strict rezistoare, bobine sau condensatoare), nedeformând forma de undă sinusoidală a tensiunii alternative a rețelei.
Pe de altă parte, DDR tip A sunt sensibile atât la curentul de defect ce apare în cazul sarcinilor liniare (deci preiau funcțiile DDR tip AC), dar, în plus, vor declanșa și la apariția unui curent de defect periculos în cazul existenței unor sarcini neliniare (diode, tranzistoare, până la cele mai sofisticate circuite integrate aflate în compunerea diverselor dispozitive electronice de proces, cum ar fi regulatoarele și automatele programabile).
Sesizând utilizarea pe scară tot mai largă a convertizoarelor de frecvență monofazate în acționarea echipamentelor electrocasnice – aparate de aer condiționat, mașini de spălat, aspiratoare – și preluând și informații legate de eșecul realizării protecției la curenții de defect prin declanșări intempestive ale DDR tip AC sau A în cazul unor astfel de sarcini, fabricanții au decis că este cazul să se preocupe de realizarea unui DDR capabil să rezolve aceste neajunsuri. Astfel, recent a început producerea și comercializarea DDR tip F, care prezintă toate indicațiile de utilizare ale DDR tip AC, dar în plus asigură și protecția la curenți de defect pentru instalații de alimentare a unor receptoare electrocasnice prevăzute cu convertizoare de frecvență monofazate.
În fine, DDR tip B este util pentru realizarea protecției la curenții de defect în instalațiile ce conțin redresoare trifazate.
Se poate observa așadar că, între cele patru tipuri de DDR, există o relație de imbricare: DDR tip B sunt cele mai complexe, conținând toate funcțiile DDR tip F și, suplimentar, funcțiile de protecție enunțate în normativ, proprii instalațiilor electrice care conțin redresoare trifazate; DDR tip F conțin toate funcțiile DDR tip A și, în plus, funcția de protecție la curent de defect pentru instalații prevăzute cu convertizoare de frecvență monofazate; DDR tip A conțin toate funcțiile DDR tip AC, precum și funcția de protecție enunțată în normativ, proprie instalațiilor electrice care conțin sarcini neliniare (electronice).
Date fiind aceste observații, este clar motivul pentru care în lumea civilizată se preferă utilizarea DDR tip A în locul DDR tip AC. Stocurile de DDR tip AC sunt comercializate, la prețuri chiar convenabile, în țări din lumea a treia, așa cum este văzută țara noastră din exterior.
Desigur, unii se pot întreba: dacă DDR tip B sunt cele mai complexe dintre toate DDR, de ce nu le utilizăm în toate aplicațiile? Răspunsul ar fi: se poate încerca acest lucru, dacă găsești un beneficiar care nu are ce face cu banii, un proiectant slab pregătit, un verificator deprofesionalizat și un electrician amator.
Legat de funcțiile de protecție, aș dori să punctez conceptul de curent (rezidual) pulsatoriu continuu. Acest tip de curent poate fi considerat un curent continuu variabil, care poate fi generat atunci când circuitul unui curent continuu este întrerupt într-o anumită frecvență cu ajutorul unui contact, obținându-se o formă de undă intermitentă (impulsuri de curent).
Tot un curent pulsatoriu este considerat și un curent alternativ care suferă o redresare, dar căruia nu i se mai aplică ulterior și filtrarea prin intermediul condensatoarelor.
Am punctat aceste lucruri pentru a înțelege că un curent continuu constant (adică un curent continuu care nu este pulsatoriu) va determina numai declanșarea DDR tip B și nu, așa cum s-ar putea crede uneori, și a DDR tip A (acesta declanșează doar la curent continuu pulsatoriu).
În încheiere aș vrea să remarc faptul că alegerea unui aparat electric nu se poate face, în mod corect, decât în urma unor calcule bazate pe cunoștințe solide de electrotehnică teoretică și aplicată. Aceste cunoștințe nu pot exista decât în portofoliul unui inginer cu o bogată experiență teoretică și practică. Proiectarea unei instalații electrice de joasă tensiune necesită o abordare holistică, multicriterială, în care întreaga rețea electrică este văzută ca un sistem aflat în interdependență, iar alegerea echipamentelor electrice “după ureche” poate avea consecințe foarte grave (a se vedea recentele tragedii din spitalele românești).
Autor : Șef lucrări dr.ing Gabriel Ispas, Departamentul de instalații electrice pentru construcții și instalații, Facultatea de Inginerie a Instalațiilor, UTCB, gabriel.ispas@yahoo.com , gabriel.ispas@utcb.ro