Protectia diferentială tip A, AC, B, B+, F
Protecția diferențială
Protecția diferențială (RCD-Residual Current Device) a apărut pe piață în 1950, fără a fi clar cine a fost primul care a gândit-o și când a lansat-o. Protecția diferențială a fost inițial folosită de firme din domeniul utilităților publice, care au încercat să combată furtul de energie prin alimentarea cu tensiunea dintre fază și conductorul de protecție (conductorul PE , de legare la pământ) în locul tensiunii dintre fază și conductorul neutru(conductorul PN, nulul de lucru).
Soluția de protecție diferențială s-a dezvoltat treptat și au apărut treptat mai multe tipuri de dispozitive care asigură protecție diferențială. Această dezvoltare a fost necesară deoarece în instalațiile electrice de JT au apărut consumatori(dar și producători !) care au alterat sensibil parametrii tensiunii și curenților, introducând de exemplu armonice de curent ce reprezintă procente importanta față de valorile armonicei fundamentale.
Convertizoarele de tensiune(variatoare de turație) ce comandă motoarele electrice asincrone , sursele de alimentare în comutație, panourile fotovoltaice, UPS-urile sunt câteva din dispozitivele care se regăsesc în instalațiile electrice uzuale și pentru a căror protecție au fost dezvoltate dispozitive speciale.
Tipurile de dispozitive de protecție la apariția unor defecte cauzate de curenți diferențiali (reziduali) denumite și dispozitive de protecție diferențială sau prescurtat RCD (Residual Current Device) cunoscute pe piață în prezent, sunt: AC, A, B, B+, F . Cel mai recent dispozitiv de protecție diferențială a apărut în vara lui 2017, este vorba de tipul F , este standardizat prin IEC 60755:2017.
Figura 1. Cum acționează protecția diferențială
Pe lângă dispozitivele de detecție a curenților diferențiali și întrerupere imediată a curentului în circuit în caz de defect(întrerupătoare echipate cu facilitatea de detecție a curentului diferențial-RCD), există și dispozitive care fac doar monitorizarea circuitelor și în caz de defect emit un semnal de alarmă, fără a întrerupe circuitul, denumite RCM(Residual Current Monitoring).
Fiecare din aceste tipuri are caracteristici specifice care permit detecția numai a anumitor tipuri de defect.
30 mA prag pentru sectorul rezidențial, 60 mA pentru cel industrial
Pentru circuitele din sectorul rezidențial, protecția de tip diferențial trebuie să întrerupă curentul prin circuit dacă curentul de scurgere(de defect) depășește pragul de 30 mA, valoare de la care este periculos pentru corpul uman .
Pentru instalațiile industriale, acest prag este stabilit la 60 mA.
Cum se aleg tipurile de dispozitive de protecție diferențială ?
Este obligatoriu să alegem tipul adecvat de dispozitiv de protecție diferențială numai după o evaluare clară a curenților care circulă prin circuitele finale din instalația ce trebuie protejată. Această evaluare a tipurilor de curenți care circulă prin instalații poate fi făcută dacă se cunosc cu precizie consumatorii ce vor fi alimentați și care sunt caracteristicile lor .
De exemplu, cel mai uzual tip de dispozitiv de protecție, cel de tip A, larg folosită în UE (nu și în România unde cea de tip AC domină piața), întrerupe alimentarea circuitului protejat, dacă sesizează apariția unor curenți (reziduali) diferențiali de tip sinusoidal cu frecvența fundamentalei, deci de 50 Hz sau apariția unor curenți pulsatorii, cu intensitate de maxim 6 mA. Protecția diferențială de tip A Nu întrerupe circuitul protejat la apariția unui curent (rezidual) diferențial de tip continuu !
Limitele protecției diferențiale de tip A, (conform standardului IEC 60755:2017).
Tipul A de protecție diferențială, uzual în locuințe, detectează doar curenții de formă sinusoidală și în plus și curenții continuui pulsatorii cu valori de până la 6 mA. Curentul rezidual continuu (așa cum apare în figura de mai sus, cu linie întreruptă ) nu este sesizat de dispozitivele de protecție diferențială de tip A.
Este evident din forma de undă a curentului din graficul de mai sus, că protecția de tip A are limitări considerabile și că pentru alte forme de undă ale curentului prin circuitul de alimentare, se impun alte soluții de protecție la defecte cauzate de curenți diferențiali (reziduali).
În ultimii ani sunt des întâlnite sarcini cum sunt convertizoarele de frecvență ce acționează motoare electrice, sau panouri fotovoltaice care prin invertoare, introduc în circuitele de alimentare curenți cu frecvențe variabile, cu valori peste 50 Hz. S-au dezvoltat astfel: tipul B de protecție RCD , tipul B+ și recent tipul F, introdus prin IEC 60755:2017.
Iată care sunt toate tipurile de protecție diferențială prezente pe piață în prezent, după apariția tipurilor F și B+ :
– Tipul AC detectează numai curenți reziduali sinusoidali de 50Hz.
– Tipul A detectează curenți continuui pulsatorii (de maxim 6 mA)pe -lângă curenții sinusoidali de 50Hz
– Tipul F detectează curenții sinusoidali de frecvențe variabile, fiind practic o extensie a tipului A
– Tipul B detectează pe lângă curenții sinusoidali de frecvențe variabile de până la 2000 Hz și curenți continui.
– Tipul B + detectează pe lângă curenții sinusoidali de frecvențe variabile de până 100 KHz și curenți continui, deci extinde tipul B pentru frecvențe mai mari