Características da conexão de disjuntores e DR no quadro elétrico: esquemas + regras de instalação

O conforto de todos os moradores e o funcionamento ininterrupto dos eletrodomésticos dependem da correta instalação elétrica da casa. Concorda? Para proteger os equipamentos da casa contra os efeitos de sobretensão ou curto-circuito, e os moradores contra os perigos relacionados à corrente elétrica, é necessário incluir dispositivos de proteção no esquema.

Ao mesmo tempo, é necessário atender ao requisito principal — a conexão dos DDRs e disjuntores no quadro elétrico deve ser feita corretamente. Igualmente importante é não errar na escolha desses dispositivos. Mas não se preocupe, vamos lhe explicar como fazer tudo corretamente.

Neste artigo, falaremos sobre quais parâmetros usar para escolher um DDR. Além disso, você encontrará aqui as particularidades e regras de conexão de disjuntores e DDRs, além de muitos esquemas úteis de conexão. E os vídeos apresentados no material ajudarão a implementar tudo na prática, mesmo sem contratar especialistas, se você tiver um pouco de conhecimento em elétrica.

Princípios básicos de conexão

Para conectar o DDR no quadro elétrico, são necessários dois condutores. Pelo primeiro, a corrente flui para a carga, e pelo segundo, ela retorna do consumidor pelo circuito externo.

Assim que ocorre uma fuga de corrente, surge uma diferença entre seus valores na entrada e na saída. Quando o resultado ultrapassa o valor definido, o DDR atua em modo de emergência, protegendo assim toda a linha do apartamento.

Os dispositivos de proteção diferencial são afetados negativamente por curtos-circuitos e flutuações de tensão, portanto eles próprios precisam de proteção. O problema é resolvido incluindo disjuntores no esquema.

O DDR possui um núcleo em forma de anel com dois enrolamentos. Em suas características elétricas e físicas, os enrolamentos são idênticos.

A corrente que alimenta os aparelhos elétricos passa por um dos enrolamentos do núcleo em uma direção. Ela tem uma direção diferente no segundo enrolamento após passar por eles.

A realização independente dos trabalhos de instalação dos dispositivos de proteção pressupõe o uso de esquemas. Tanto os DDRs modulares quanto os disjuntores para eles são instalados no quadro elétrico.

Antes de começar a instalação, é necessário resolver as seguintes questões:

• quantos DRs devem ser instalados;
• onde eles devem estar no esquema;
• como conectar para que o DR funcione corretamente.

A regra de instalação elétrica estabelece que todas as conexões na rede monofásica devem entrar nos dispositivos conectados de cima para baixo.

Eletricistas profissionais explicam que se eles forem alimentados por baixo, o rendimento da grande maioria dos disjuntores diminuirá em um quarto. Além disso, o técnico que trabalha no quadro elétrico não precisará se aprofundar no esquema.

DRs projetados para instalação em linhas individuais e com pequenas correntes nominais não podem ser montados na rede geral. Caso essa regra não seja cumprida, aumentará tanto a probabilidade de fugas quanto a de curto-circuito.

Seleção do DDR pelos principais parâmetros

Todos os detalhes técnicos relacionados à escolha do DR são conhecidos apenas por instaladores profissionais. Por esse motivo, os especialistas devem fazer a seleção dos dispositivos ainda durante a elaboração do projeto.

Critério #1. Nuances da seleção do dispositivo

Ao escolher o aparelho, o critério principal é a corrente nominal que passa por ele em regimes de trabalho contínuos.

Com base no parâmetro estável — corrente de fuga, existem duas classes principais de DR: «A» e «AC». Os aparelhos da última categoria são mais confiáveis.

O valor de In está na faixa de 6-125 A. A corrente diferencial IΔn é a segunda característica mais importante. É um valor fixo, ao atingir o qual o DR atua. Ao escolhê-lo a partir da série: 10, 30, 100, 300, 500 mA, 1 A, os requisitos de segurança têm prioridade.

O objetivo da instalação também influencia a escolha. Para garantir o funcionamento seguro de um único aparelho, orienta-se pelo valor da corrente nominal com uma pequena margem. Se a proteção for necessária para toda a casa ou apartamento, todas as cargas são somadas.

Critério #2. Tipos existentes de DDR

Deve-se distinguir os DRs também por tipo. Existem apenas dois — eletromecânicos e eletrônicos. O principal componente de trabalho do primeiro é um núcleo magnético com enrolamento. Sua ação consiste em comparar os valores da corrente que sai para a rede e retorna.

Há essa função também no aparelho do segundo tipo, mas é executada por uma placa eletrônica. Ela funciona exclusivamente na presença de tensão. Devido a isso, o dispositivo eletromecânico protege melhor.

O aparelho do tipo eletromecânico possui um transformador diferencial + relé, enquanto o DR do tipo eletrônico possui uma placa eletrônica. Essa é a diferença entre eles.

Numa situação em que o consumidor tocar acidentalmente no condutor de fase e a placa estiver desenergizada, no caso da instalação de um DR eletrônico, a pessoa ficará sob tensão. O dispositivo de proteção não atuará, enquanto o eletromecânico nessas condições permanecerá operacional.

Os detalhes da escolha do DR são descritos neste material.

Instalação de DDRs e disjuntores no quadro elétrico

O quadro elétrico, onde se encontram os dispositivos de medição e distribuição de carga, normalmente também é o local para a instalação do RCD. Independentemente do esquema escolhido, existem regras obrigatórias ao conectar.

Principais regras de conexão

Juntamente com o dispositivo de desligamento automático, no quadro também são instalados disjuntores. Tudo o que é necessário para isso é um mínimo de ferramentas e um esquema bem elaborado.

O conjunto padrão deve consistir em:

• um conjunto de chaves de fenda;
• alicates;
• cortadores laterais;
• testador;
• chaves de boca;
• tubo isolante.

Também para a instalação será necessário cabo VVG de diferentes cores, selecionado pela seção transversal de acordo com as correntes. Com o tubo isolante de PVC é feita a marcação dos condutores.

Quando há espaço no trilho DIN existente no quadro, nele é montado o dispositivo de proteção diferencial. Caso contrário, instala-se um adicional.

O princípio chave da montagem é o seguinte: o contato do condutor neutro após o RCD com o neutro de entrada ou com o aterramento é inadmissível, por isso ele é isolado de forma análoga aos outros condutores.

Em série com o RCD, é necessário incluir um disjuntor de proteção. Esta também é uma das regras mais importantes.

Quando a proteção de toda a residência é feita com um único RCD, utiliza-se um esquema que inclui vários disjuntores.

Para evitar a presença de fios adicionais no quadro, o que não parece muito estético, para conectar um feixe de condutores utiliza-se uma barra pente (de distribuição).

No projeto inclui-se, além dos disjuntores adicionais, mais um componente — o isolador da barra de neutro. Ele é montado no corpo do quadro ou no trilho DIN.

Introduz-se este complemento porque, com um grande número de condutores neutros conectados ao terminal de saída do dispositivo de desligamento, eles simplesmente não caberiam em um único borne. A barra de neutro isolada é a melhor saída para esta situação.

Às vezes, os eletricistas, para colocar todo o feixe de fios neutros no alvéolo, decidem limar os condutores de um cabo unipolar. No caso de cabo multipolar, removem-se alguns filamentos.

É melhor não usar esta opção, pois devido à redução da seção transversal dos condutores, a resistência aumentará e, consequentemente, o aquecimento aumentará.

Tanto o número de furos de montagem quanto o diâmetro deles podem ser diferentes. A barra de terra é fixada diretamente no corpo.

Fios neutros em uma única torção são um inconveniente adicional ao identificar danos na linha, bem como quando é necessário desmontar um dos cabos. Aqui não se pode evitar desapertar o borne, desenrolar o feixe, o que certamente provocará o aparecimento de trincas nos condutores.

Não se pode montar sincronizadamente dois fios em um mesmo alvéolo. As entradas dos disjuntores de proteção são interligadas por pontes. Como estas, em instalações profissionais, utilizam-se barras de conexão especiais chamadas 'pente'.

Particularidades dos esquemas de conexão

A escolha do esquema leva em consideração as características específicas da rede elétrica. Entre as inúmeras opções, existem apenas dois esquemas utilizados para conectar disjuntores e dispositivos DR em um quadro elétrico, considerados os principais.

O esquema mais simples de montagem de disjuntores e dispositivo de proteção. Pode ser aplicado para conectar de uma a várias cargas conectadas em paralelo.

No primeiro e mais simples método, quando um único DR protege toda a rede elétrica, existem desvantagens. A principal é a dificuldade em identificar o local específico da falha.

A segunda é que, se ocorrer alguma falha no funcionamento do DR, todo o sistema será desligado. O dispositivo de proteção diferencial é instalado logo após o medidor.

O próximo método prevê a presença desses aparelhos em cada linha individual. Em caso de falha em uma delas, todas as outras permanecem operacionais. Para implementar esse esquema, é necessário um quadro elétrico maior e custos financeiros mais elevados.

Detalhes sobre o esquema simples

Vamos considerar a conexão do DR com disjuntores em um quadro elétrico residencial simples. Na entrada, há um disjuntor bipolar de ligação. A ele está conectado um DR bipolar, ao qual estão ligados dois disjuntores unipolares.

Na saída de cada um deles, está conectada uma carga. Em princípio, os DRs são introduzidos no esquema da mesma forma que um disjuntor automático.

No corpo do DR, há um botão "Teste". Ele é destinado a testar seu funcionamento. Os fabricantes recomendam usar essa tecla pelo menos uma vez por mês para verificar o funcionamento do próprio dispositivo.

A fase conectada ao disjuntor de ligação entra na entrada do DR e sai para os disjuntores. A saída neutra do disjuntor vai para o barramento neutro e, deste, para a entrada do aparelho.

Da sua saída, o condutor neutro segue para o segundo barramento neutro. A existência desse segundo barramento é um detalhe especial; sem conhecê-lo, é impossível garantir o funcionamento normal do esquema.

O DR, durante o funcionamento, monitora tanto a tensão de entrada quanto a de saída — o que entra na entrada deve ser igual ao que sai na saída.

Se o equilíbrio for rompido e na saída a diferença for maior que o valor de ajuste para o qual o DR está configurado, ocorre seu disparo e o desligamento automático da alimentação. Esse processo é justamente controlado pelo barramento neutro.

Em esquemas elétricos que não preveem a instalação de um dispositivo de proteção diferencial, existe apenas um neutro comum.

Em esquemas com DR, o cenário é diferente — aqui já existem vários desses neutros. Ao usar um dispositivo, há dois deles — o comum e aquele em relação ao qual o dispositivo de proteção atua.

Se dois DRs estiverem conectados, há três barramentos neutros. Eles são designados por índices: N1, N2, N3, etc. No geral, há sempre um neutro a mais do que dispositivos de proteção diferencial. Um deles é o principal, e todos os outros estão diretamente vinculados aos DRs.

Codificação de cores dos fios elétricos de acordo com as regras estabelecidas pela PUE. Esta marcação deve ser estudada antes de iniciar a instalação dos dispositivos de proteção.

Se não for planejado conectar todos os equipamentos através do RCD, o neutro é fornecido a partir do barramento comum. O dispositivo de proteção de fuga é excluído do circuito nesse caso.

Ao adicionar um disjuntor unipolar operado por um RCD, a fase da saída do RCD é alimentada na entrada do disjuntor. Da saída do disjuntor, o condutor é conectado a um contato da carga. O neutro é conectado ao segundo terminal. Ele vem do barramento neutro criado pelo RCD.

No quadro elétrico, há outro elemento — o barramento de aterramento de proteção. O funcionamento correto do RCD sem ele é impossível.

A rede trifilar existe apenas em casas novas. Nela, há necessariamente o neutro e aterramento. Em casas construídas há muito tempo, há apenas fase e neutro. Nessas condições, o RCD também funcionará, mas de forma um pouco diferente do que em uma rede trifásica.

Como solução, o aterramento é levado por um terceiro condutor às tomadas e, em seguida, ao teto, ao local onde os lustres são conectados. A 'terra' não é fornecida aos interruptores.

Opção de conexão de disjuntores sem DDR

Há casos em que um dos disjuntores precisa ser conectado sem passar pelo dispositivo de proteção diferencial. A alimentação é conectada não à saída do RCD, mas à sua entrada, ou seja, diretamente do disjuntor. A fase é aplicada à entrada e, da saída, é conectada ao terminal esquerdo da carga.

O neutro é obtido do barramento neutro comum (N). Se ocorrer uma falha na seção controlada pelo RCD, ela será removida do circuito e a segunda carga não será desenergizada.

DDR em rede trifásica

Nesse tipo de rede, é incluído um RCD trifásico especial com oito contatos, ou três RCDs monofásicos.

O diagrama de conexão do RCD é colocado em seu invólucro. Os fios que saem dos terminais de saída são conduzidos à rede de distribuição do apartamento.

O princípio de conexão é completamente idêntico. É montado de acordo com o diagrama. As fases A, B e C alimentam as cargas projetadas para 380 V. Se considerarmos cada fase separadamente, em conjunto com o cabo N (0), ela fornece uma série de consumidores monofásicos de 220 V.

Os fabricantes produzem dispositivos de proteção de fuga trifásicos adaptados para grandes correntes de fuga. Eles protegem a fiação elétrica apenas contra incêndio.

Na foto, dois diagramas: dispositivo de proteção de fuga em rede monofásica e trifásica do sistema TN-C-S. Isso significa que o cabo neutro é dividido em neutro de trabalho e neutro de proteção.

Com o objetivo de proteger as pessoas contra os efeitos da corrente elétrica, nos ramais de saída são instalados RCDs monofásicos bipolares, ajustados para corrente de fuga na faixa de 10-30 mA. Para proteção, um disjuntor é inserido antes de cada um. No diagrama, após o RCD, não é permitido conectar o neutro de trabalho e o aterramento.

DDRs e disjuntores em quadro trifásico

Vamos analisar detalhadamente um esquema não muito padrão, montado em um quadro de distribuição trifásico.

Nele estão:

• disjuntores automáticos de entrada trifásicos — 3 unidades;
• dispositivo de proteção diferencial trifásico — 1 unidade;
• dispositivos de proteção diferencial monofásicos — 2 unidades;
• disjuntores monofásicos unipolares — 4 unidades.

Do primeiro disjuntor de entrada, a tensão vai para o segundo disjuntor trifásico através dos terminais superiores. Daqui, uma fase segue para o primeiro dispositivo de proteção diferencial monofásico, e a segunda para o seguinte.

A tensão do segundo disjuntor de entrada vai para o dispositivo de proteção diferencial trifásico, em cujos terminais inferiores está conectada a carga trifásica. Este dispositivo de proteção protege contra correntes de fuga, e o segundo disjuntor de entrada protege contra curto-circuito.

Os dispositivos de proteção diferencial monofásicos instalados no quadro são bipolares, e os disjuntores são unipolares. Para o funcionamento correto do dispositivo de proteção, é necessário que os neutros de trabalho depois dele não sejam conectados em nenhum outro lugar. Por isso, após cada dispositivo de proteção diferencial, foi instalado um barramento de neutro.

Quando os disjuntores não são unipolares, mas sim bipolares, não será necessário instalar um barramento de neutro separado. Se dois barramentos de neutro forem unidos, ocorrerá um disparo falso.

Cada um dos dispositivos de proteção diferencial unipolares é dimensionado para dois disjuntores (1-3, 2-4). A carga está conectada aos terminais inferiores dos disjuntores.

O barramento de aterramento geral está instalado separadamente. No disjuntor de entrada entram três fases: L1, L2, L3 e o condutor de neutro de trabalho.

O neutro está conectado ao neutro geral, e dele segue para todos os dispositivos de proteção diferencial. Depois vai para a carga: do primeiro aparelho para a trifásica, e dos seguintes monofásicos, cada um para o seu barramento.

Em uma rede trifásica, as grandezas elétricas são vetoriais, portanto seu valor total é determinado não pela soma algébrica, mas pela soma vetorial dessas grandezas.

Embora neste quadro de distribuição a entrada seja trifásica, a separação do condutor em PEN e PE não foi realizada, pois a entrada é de cinco condutores. Chegam ao quadro três fases, neutro e aterramento.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Nuances da instalação de todos os elementos no quadro do apartamento:

Detalhes da montagem do dispositivo de proteção diferencial:

Dispositivos de proteção diferencial e disjuntores são equipamentos tecnicamente complexos. É aconselhável instalá-los em locais onde a corrente elétrica possa representar uma ameaça tanto à segurança das pessoas quanto aos eletrodomésticos.

A sua montagem requer a consideração de muitos parâmetros, portanto tanto o cálculo quanto a instalação são melhor realizados por profissionais qualificados.

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