O que é um Disjuntor Diferencial de Corrente Residual (RCCB)?

Um disjuntor diferencial residual (DDR) é um dispositivo de segurança elétrico que detecta e interrompe um circuito elétrico quando há uma corrente de fuga para o solo. Ele protege pessoas e equipamentos de choques elétricos, incêndios e outros perigos causados por fiação defeituosa, falha de isolamento ou contato acidental com partes vivas.

Um DDR funciona com base na lei da corrente de Kirchhoff, que afirma que a soma das correntes entrando em um nó deve ser igual à soma das correntes saindo desse nó. Em um circuito normal, a corrente fluindo pelo fio vivo (quente) e pelo fio neutro é igual e oposta. No entanto, se houver uma falha no circuito, como isolamento danificado ou um humano tocando um fio vivo, parte da corrente será desviada para o solo através de um caminho alternativo. Isso cria um desequilíbrio entre as correntes do fio vivo e neutro, que é detectado pelo DDR e o faz disparar (desligar) o circuito em milissegundos.

Um DDR consiste em um transformador toroidal com três bobinas: uma para o fio vivo, uma para o fio neutro e uma para a bobina de detecção. As bobinas do fio vivo e neutro produzem fluxos magnéticos iguais e opostos quando as correntes estão equilibradas. Quando há um desequilíbrio, um fluxo magnético residual é gerado, induzindo uma tensão na bobina de detecção. Esta tensão ativa um relé que abre os contatos do DDR e desconecta o circuito.

Um DDR também tem um botão de teste que permite aos usuários verificar sua funcionalidade criando uma pequena corrente de fuga no circuito. Ao pressionar, o botão de teste conecta o fio vivo do lado da carga ao neutro da alimentação, contornando a bobina neutra do DDR. Isso causa um desequilíbrio nas correntes e fluxos, o que deve fazer o DDR disparar. Se não o fizer, significa que o DDR está com defeito ou foi ligado incorretamente e precisa ser substituído ou reparado.

Tipos de Disjuntores Diferenciais Residuais

Existem diferentes tipos de DDRs com base em sua sensibilidade a diferentes tipos de correntes de fuga:

• Tipo AC: Este tipo responde apenas a correntes alternadas (CA) puras. É adequado para aplicações gerais onde não há dispositivos eletrônicos ou inversores de frequência variável que produzam correntes diretas ou pulsantes.

• Tipo A: Este tipo responde a correntes alternadas e pulsantes de corrente contínua (CC). É adequado para aplicações onde há dispositivos eletrônicos, como computadores, TVs ou luzes LED, que geram correntes retificadas ou cortadas.

• Tipo B: Este tipo responde a CA, CC pulsante e correntes CC lisas. É adequado para aplicações onde há dispositivos, como inversores solares, carregadores de bateria ou veículos elétricos, que geram correntes CC lisas.

• Tipo F: Este tipo responde a CA, CC pulsante, CC lisa e correntes CA de alta frequência até 1 kHz. É adequado para aplicações onde há dispositivos, como conversores de frequência, fogões de indução ou dimmers, que geram correntes de alta frequência.

A sensibilidade de um DDR também é determinada pela corrente operacional residual nominal (I∆n), que é a corrente de fuga mínima que fará com que ele dispare. Os valores comuns de I∆n são 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA e 1 A. Quanto menor o I∆n, maior o nível de proteção contra choques elétricos. Por exemplo, um DDR de 30 mA pode proteger uma pessoa de parada cardíaca se ela receber um choque por mais de 0,2 segundos.

Outra classificação de DDRs é baseada em seu número de polos:

• 2-polos: Este tipo tem duas ranhuras para conectar um fio vivo e um fio neutro. É usado para circuitos monofásicos.

• 4-polos: Este tipo tem quatro ranhuras para conectar três fios vivos e um fio neutro. É usado para circuitos trifásicos.

Vantagens e Desvantagens dos Disjuntores Diferenciais Residuais

Algumas das vantagens de usar DDRs são:

• Eles fornecem proteção contra choques elétricos, detectando correntes de fuga tão baixas quanto 10 mA.

• Eles prevenem incêndios e danos a equipamentos, interrompendo rapidamente circuitos com falhas.

• São fáceis de instalar e operar, com botões simples de teste e reinicialização.

• São compatíveis com diferentes tipos de cargas e correntes (CA, CC, alta frequência).

• Podem atuar como interruptores principais de desconexão, a montante de qualquer disjuntor miniatura (DM).

Algumas das desvantagens de usar DDRs são:

• Eles não fornecem proteção contra sobrecorrentes ou curtos-circuitos, que podem causar superaquecimento e derretimento dos fios. Portanto, devem ser usados em série com um DM ou um fusível que possa lidar com a corrente nominal do circuito.

• Eles podem disparar desnecessariamente devido a fatores externos, como raios, interferência eletromagnética ou acoplamento capacitivo. Isso pode causar inconveniências e perda de produtividade.

• Eles podem falhar em disparar devido a fatores internos, como corrosão, desgaste ou travamento mecânico. Isso pode comprometer a segurança do circuito e dos usuários.

• São mais caros e volumosos que DMs ou fusíveis.

Como Escolher e Instalar um Disjuntor Diferencial Residual

Para escolher o DDR certo para um circuito, os seguintes fatores devem ser considerados:

• O tipo de carga e corrente: O DDR deve corresponder ao tipo de carga (CA, CC, alta frequência) e ao tipo de corrente (pura, pulsante, lisa) que ele protegerá. Por exemplo, um DDR do tipo B deve ser usado para um inversor solar que gera uma corrente CC lisa.

• A corrente operacional residual nominal (I∆n): O DDR deve ter um I∆n baixo o suficiente para fornecer proteção adequada contra choques elétricos, mas não tão baixo a ponto de causar disparos desnecessários. Por exemplo, um DDR de 30 mA é recomendado para aplicações domésticas e comerciais, enquanto um DDR de 100 mA é adequado para aplicações industriais.

• A corrente nominal (In): O DDR deve ter uma In alta o suficiente para lidar com a corrente operacional normal do circuito, mas não tão alta a ponto de exceder a capacidade do DM ou fusível com o qual está conectado. Por exemplo, um DDR de 40 A deve ser usado com um DM de 32 A para um circuito monofásico de 230 V.

• O número de polos: O DDR deve ter o mesmo número de polos que a tensão de alimentação. Por exemplo, um DDR de 2 polos deve ser usado para um circuito monofásico de 230 V, enquanto um DDR de 4 polos deve ser usado para um circuito trifásico de 400 V.

Para instalar um DDR, os seguintes passos devem ser seguidos:

• Desligue a alimentação principal e isole o circuito que precisa ser protegido pelo DDR.

• Conecte o fio vivo(s) do lado da alimentação aos terminais de entrada do DDR marcados como L1, L2 e L3.

• Conecte o fio neutro do lado da alimentação ao terminal de entrada do DDR marcado como N.

• Conecte o fio vivo(s) do lado da carga aos terminais de saída do DDR marcados como L1’, L2’ e L3’.

• Conecte o fio neutro do lado da carga ao terminal de saída do DDR marcado como N’.

• Certifique-se de que todas as conexões estejam firmes e seguras e que nenhum fio esteja solto ou exposto.

• Ligue a alimentação principal e teste o DDR pressionando o botão de teste. O DDR deve disparar e desconectar o circuito. Se não o fizer, verifique erros de fiação ou componentes defeituosos e corrija-os antes de usar o circuito.

• Reinicie o DDR pressionando o botão de reinicialização. O DDR deve fechar e reconectar o circuito. Se não o fizer, verifique erros de fiação ou componentes defeituosos e corrija-os antes de usar o circuito.

Resumo

Um disjuntor diferencial residual (DDR) é um dispositivo de segurança elétrica que detecta e interrompe um circuito elétrico quando há uma corrente de fuga para o solo. Ele protege pessoas e equipamentos de choques elétricos, incêndios e outros perigos causados por fiação defeituosa, falha de isolamento ou contato acidental com partes vivas.

Um DDR funciona com base na lei da corrente de Kirchhoff, que afirma que a soma das correntes entrando em um nó deve ser igual à soma das correntes saindo desse nó. Em um circuito normal, a corrente fluindo pelo fio vivo e neutro é igual e oposta. No entanto, se houver uma falha no circuito, parte da corrente será desviada para o solo através de um caminho alternativo. Isso cria um desequilíbrio entre as correntes do fio vivo e neutro, que é detectado pelo DDR e o faz disparar o circuito em milissegundos.

Um DDR consiste em um transformador toroidal com três bobinas: uma para o fio vivo, uma para o fio neutro e uma para a bobina de detecção. As bobinas do fio vivo e neutro produzem fluxos magnéticos iguais e opostos quando as correntes estão equilibradas. Quando há um desequilíbrio, um fluxo magnético residual é gerado, induzindo uma tensão na bobina de detecção. Esta tensão ativa um relé que abre os contatos do DDR e desconecta o circuito.

Um DDR também tem um botão de teste que permite aos usuários verificar sua funcionalidade criando uma pequena corrente de fuga no circuito. Ao pressionar, o botão de teste conecta o fio vivo do lado da carga ao neutro da alimentação, contornando a bobina neutra do DDR. Isso causa um desequilíbrio nas correntes e fluxos, o que deve fazer o DDR disparar. Se não o fizer, significa que o DDR está com defeito ou foi ligado incorretamente e precisa ser substituído ou reparado.

Existem diferentes tipos de DDRs com base em sua sensibilidade a diferentes tipos de correntes de fuga: tipo AC, tipo A, tipo B e tipo F. A sensibilidade de um DDR também é determinada pela corrente operacional residual nominal (I∆n), que é a corrente de fuga mínima que fará com que ele dispare. Os valores comuns de I∆n são 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA e 1 A. Quanto menor o I∆n, maior o nível de proteção contra choques elétricos.

Outra classificação de DDRs é baseada em seu número de polos: 2-polos e 4-polos. O número de polos deve corresponder à tensão de alimentação do circuito.

Algumas das vantagens de usar DDRs são: eles fornecem proteção contra choques elétricos, prevenem incêndios e danos a equipamentos, são fáceis de instalar e operar, são compatíveis com diferentes tipos de cargas e correntes, e podem atuar como interruptores principais de desconexão. Algumas das desvantagens de usar DDRs são: eles não fornecem proteção contra sobrecorrentes ou curtos-circuitos, podem disparar desnecessariamente devido a fatores externos, podem falhar em disparar devido a fatores internos, e são mais caros e volumosos que DMs ou fusíveis.

Para escolher e instalar um DDR, os seguintes fatores devem ser considerados: o tipo de carga e corrente, a corrente operacional residual nominal (I∆n), a corrente nominal (In) e o número de polos. O DDR deve ser conectado em série com um DM ou um fusível que possa lidar com a corrente nominal do circuito. O DDR deve ser testado e reinicializado regularmente para garantir sua funcionalidade e segurança.

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