Protecția diferențială Doepke pentru curenți reziduali cu frecvențe de până la 150 kHz
Cum a apărut protecția diferențială ?
În 1965 inginerul electric american din SUA Charles Dalziel (1904–1986) obținea brevetul pentru un întreruptor automat ce decupla circuitul electric în care era montat și la care apărea un defect de izolație electrică. Cel mai important și rapid beneficiu la folosirea acestui întreruptor era protejarea oamenilor la electrocutare acidentală. De asemenea se asigura protecția la incendiile declanșate de deterioarea izolației electrice. Protecția de tip diferențial, denumire ce apărea în brevetul lui Dalziel, a fost inclusă ulterior în numeroase dispozitive de protecție, ca protecție RCD (Residual Curent Detection). Protecția diferențială se instalează de regulă pe circuitele electrice finale unde există aceste pericole.
Schema originală a întrerupătorului automat cu protecție diferențială al lui Charles Dalziel, înregistrat ca brevet în 1965 de către Oficiul pentru Patente și Mărci din SUA.
Tipuri de protecție diferențială: AC, A, B, B+, F
Protecția diferențială era concepută inițial pentru a acționa la curent alternativ cu frecvența de bază a rețelei (50 Hz în Europa și 60 Hz în SUA). Pentru instalațiile electrice din sectorul rezidențial, protecția diferențială de tip A, ce asigură protecție la curentul sinusoidal de maxim 30 mA cu frecvența de 50Hz și la curent continuu pulsatoriu de până la 6 m A, a devenit obligatorie în numeroase țări. În România, conform normativului de proiectare a instalațiilor electrice de joasă tensiune, NPI7-2011, este obligatorie acest tip de protecție pentru instalațiile electrice noi.
Tipurile de protecție diferențială prezente pe piață în prezent sunt:
– Tipul AC care detectează numai curenți reziduali sinusoidali de 50Hz și maxim 30 mA.
– Tipul A care detectează curenți continuui pulsatorii (de maxim 6 mA)pe -lângă curenții sinusoidali de 50Hz și maxim 30 mA.
– Tipul F care detectează curenții sinusoidali de frecvențe variabile, fiind practic o extensie a tipului A.
– Tipul B care detectează pe lângă curenții sinusoidali de frecvențe variabile de până la 2000 Hz și curenți continui.
– Tipul B + care detectează pe lângă curenții sinusoidali de frecvențe variabile de până 100 KHz și curenți continui, deci extinde tipul B pentru frecvențe mai mari
Schema unui întreruptor modern cu protecție diferențială
Tipurile de protecție diferențială
De ce protecție diferențială pentru curenți cu frecvențe de până la 150 kHz ?
În ultimele decenii, în rețelele electrice de joasă tensiune au fost integrați consumatori și dispozitive care lucrează la fecvențe mai mari de 50 Hz și care induc în rețea inevitabil și frecvențe armonice, chiar dacă sunt luate măsuri de protecție (filtre pasive de regulă). Convertoarele de frecvență care comandă turația motoarelor electrice asincrone, invertoarele ce conectează panourile fotovoltaice la rețea, UPS-urile, introduc în rețeaua electrică de joasă tensiune componente armonice cu valori importante. Au fost definiți mai mulți parametri ce exprimă nivelul acestor armonice iar cel uzual folosit este THD(Total Harmonic Distorsion), mărime procentuală definită ca raport între reziduul deformant al semnalului (suma tuturor armonicelor) şi valoarea efectivă a armonicei fundamentale. THD depășește 10% în multe cazuri.
Firma germană Doepke produce întrerupătoare cu protecție diferențială de aproape o jumătate de secol, fiind unul din specialiștii mondiali în protecție diferențială. Întrerupătoarele Doepke cu protecție diferențială protejează circuitele pe care sunt montate, la apariția unor curenți de defect de tip rezidual, produși de defecte de izolație sau de scurgerea accidentală a unor curenți.
La curenți de defect rezidual de frecvențe mari sensibilitatea umană scade dar pericolul de incendiu este la fel de mare. Iată de ce Doepke a lansat tipuri de întreruptoare diferențiale adecvate acestor situații ce detectează curenții de defect rezidual care pot provoca incendii.
Întreruptorul Doepke B NK
Este ideal pentru instalații cu risc de incendiu. Asigură protecția la curenți reziduali AC-DC. Pentru gama „ NK ” curba caracteristică de declanșare asigură protecția convențională împotriva incendiilor pentru curenți de defect de maxim 300 mA și la frecvențe de până la 150 kHz, deci semnificativ peste cerințele standardului care acoperă tipul B + de întreruptoare de curent rezidual. Acest lucru face ca acest întrerupător de circuit să ofere protecția ideală pentru instalațiile cu risc de incendiu care fac obiectul unor cerințe stricte de protecție împotriva incendiilor. Doepke DFS 2/4 NK AC-DC sunt întreruptoarele de curent rezidual Doepke conforme cu standardele DIN VDE 0664-10, DIN VDE 0664-40 și DIN VDE 0664-400.
Întreruptorul Doepke B+
Întreruptoarele de curent rezidual de tip B + îndeplinesc cerințele din standardul DIN VDE 0664-400. Spre deosebire de întreruptoarele automate de curent rezidual cu curba caracteristică de declanșare NK, aceste întrerupătoare oferă protecție la incendiu în cazul curenților reziduali de defect cu un prag maxim de 420 mA și cu frecvențe de până la 20 kHz.
Întreruptorul Doepke B SK
Dacă se dorește o disponibilitate ridicată a sistemului și protecția împotriva incendiilor joacă un rol secundar, atunci tipul B SK este cel potrivit. Curba caracteristică de declanșare SK este definită până la 150 kHz. Tipul SK este alegerea ideală pentru sisteme precum cele în care pot apărea curenți reziduali, dar care trebuie să rămână operaționale cât mai mult timp posibil. Datorită sensibilității de răspuns mai scăzute la frecvențe mai mari, sunt preveniți timpii morți, ceea ce este vital pentru instalațiile de producție. Doepke DFS 2/4 B SK AC-DC sunt conforme cu Standardele DIN VDE 0664-10 și DIN VDE 0664-40.
