Como escolher corretamente o DR pela potência: tipos existentes de DR + nuances da seleção

O aumento da quantidade de eletrodomésticos eleva os riscos de sofrer choques elétricos durante seu uso. Por isso, é recomendável instalar sistemas de proteção que previnam fugas de corrente nos ambientes.

Para garantir a estabilidade do funcionamento e a segurança no uso dos aparelhos, é necessário selecionar e instalar corretamente o DDR. Antes da compra, deve-se avaliar as características de operação do ambiente, o tipo de instalação elétrica e decidir o esquema de conexão do dispositivo de proteção.

Você duvida que consegue dar conta da tarefa? Vamos orientá-lo sobre como escolher o DDR, quais parâmetros são importantes considerar para assegurar o funcionamento normal dos equipamentos, e em quais fabricantes confiar.

Princípio de funcionamento do DDR

Para prevenir choques elétricos acidentais ao contato com aparelhos elétricos domésticos e industriais, foi inventado o dispositivo de proteção diferencial.

Sua base é um transformador com núcleo toroidal que monitora a intensidade da corrente na 'fase' e no 'neutro'. Se seus níveis divergem, ocorre o acionamento do relé e o desligamento dos contatos de potência.

É possível verificar o DDR pressionando o botão especial 'TESTE'. Como resultado, simula-se uma fuga de corrente, e o dispositivo deve desligar os contatos de potência.

Normalmente, qualquer aparelho elétrico possui uma fuga de corrente. Mas seu nível é tão pequeno que é seguro para o corpo humano.

Por isso, os DDR são programados para atuar no valor de corrente que pode causar choque elétrico em pessoas ou levar a danos nos equipamentos.

Por exemplo, quando uma criança insere um pino metálico nu na tomada, ocorrerá uma fuga de eletricidade através do corpo, e o DDR desligará a luz do apartamento.

A velocidade de atuação do dispositivo é tal que o organismo não sentirá nenhuma sensação negativa.

O adaptador DDR é conveniente pela possibilidade de movimentação rápida entre tomadas. Ele é adequado para pessoas que não desejam realizar a instalação de dispositivos de proteção fixos.

Dependendo da potência dos equipamentos conectados, da presença de dispositivos de proteção intermediários e do comprimento da fiação elétrica, utilizam-se DDR com diferentes valores limites de correntes diferenciais.

Os dispositivos de proteção com níveis de limiar de 10 mA, 30 mA e 100 mA são os mais comuns em uso doméstico. Esses dispositivos são suficientes para proteger a maioria das residências e escritórios.

Lembre-se de que o DDR clássico não protege a fiação elétrica contra curtos-circuitos e não desconecta os contatos de potência em caso de sobrecarga da rede. Portanto, é recomendável usar esses dispositivos em conjunto com outros mecanismos de proteção elétrica, como disjuntores automáticos.

Classificação dos dispositivos de proteção

Apesar da simplicidade do design interno, a variedade de modelos de DDR no mercado é bastante ampla. Cada dispositivo possui um conjunto específico de parâmetros técnicos que não podem ser ajustados durante a operação.

O fabricante e as dimensões do DDR não afetam a possibilidade de uso conjunto em um mesmo esquema. Eles podem ser montados em qualquer combinação.

Para facilitar a escolha do DDR, é necessário considerar as opções de classificação desses dispositivos.

1. Quanto à velocidade de atuação, os mecanismos DDR são divididos em modelos normais e seletivos. Os primeiros desconectam os contatos de potência quase instantaneamente, enquanto os segundos o fazem com um atraso. Os DDRs seletivos são usados em sistemas multinível, onde a sequência de atuação é importante.
2. Quanto ao tipo de relé, os DDRs são divididos em eletromecânicos, que interrompem o contato mecanicamente, e eletrônicos, que impedem o fluxo de corrente por meio de um circuito semicondutor.
3. Quanto ao tipo de corrente. O DDR tipo AC desarma em caso de fuga de corrente alternada, e o tipo A desarma em caso de corrente alternada e contínua.
4. Quanto às funções adicionais: sem proteção contra sobrecargas da rede e com proteção. Os DDRs com mecanismo de atuação por curto-circuito ou alta corrente são geralmente chamados de disjuntores diferenciais.
5. Quanto ao design de construção. Existem DDRs para fixação em trilho DIN, na parede, bem como dispositivos em forma de tomada, unidade portátil ou adaptador.
6. Quanto à tensão de operação: para 220V, 380V, combinados.
7. Quanto à dependência de energia. Existem modelos de DDR que podem e não podem desconectar a carga de potência na ausência de tensão de operação.
8. Quanto ao número de polos conectados: bipolares e quadripolares.

Para escolher corretamente o DDR, não basta conhecer suas características técnicas. Para que o dispositivo desempenhe efetivamente sua função de proteção, é necessário considerar, no momento da compra, o comprimento da fiação elétrica doméstica, a potência dos aparelhos conectados e alguns outros parâmetros.

Regras para seleção dos aparelhos de proteção

Antes de comprar um DDR, você pode visitar fóruns de eletricistas para buscar conselhos sobre a confiabilidade de determinados fabricantes.

No entanto, a seleção da corrente máxima e de limiar, número de polos, esquema de fixação e outros parâmetros técnicos deve ser estritamente individual, com base nas características do ambiente e da instalação elétrica.

Seleção do dispositivo por potência

O dispositivo de proteção diferencial não controla o consumo de energia dos aparelhos conectados, mas tem limitações quanto à corrente máxima permitida.

Por isso, é importante saber como escolher um DR por potência, para, ao montar o esquema de distribuição, considerar corretamente o consumo de energia de cada grupo de cômodos. Afinal, se a corrente nominal ultrapassar o valor limite do dispositivo, ele pode queimar.

Em apartamentos e casas particulares, geralmente se usa um sistema de DR de um nível ou de dois níveis. Cada um tem suas particularidades.

Esquema de um nível com um único DR – o cálculo da corrente nominal é feito com base na potência total dos aparelhos simultaneamente conectados à rede.

O esquema com um único DR protegerá o ambiente contra incêndios e a pessoa contra a maioria das potenciais lesões elétricas. Sua desvantagem é a necessidade de comprar um aparelho com alto limiar de corrente diferencial

Por exemplo, com consumo de energia da máquina de lavar de 2,4 kW, iluminação de 1,1 kW e outros aparelhos de 2,8 kW, o DR deve suportar (2400+1100+2800)/220=28 A.

Neste caso, com corrente nominal do dispositivo de proteção diferencial de 30 A, ele não queimará mesmo com o funcionamento simultâneo de todos os eletrodomésticos e iluminação.

Ao instalar um único DR, pode surgir o problema de encontrar o local da falha. Em qualquer cômodo que ocorra uma fuga de corrente, a energia será cortada em todo o apartamento. Por isso, é melhor não economizar e montar um sistema de proteção ramificado.

O esquema de um nível é comum em casas particulares, onde os DRs são instalados separadamente em cada anexo: garagem, estufa, oficina

Esquema ramificado de um nível de instalação de DR. Nessa situação, os fios do medidor, com a ajuda de um barramento especial, são ramificados em vários grupos, cada um controlado por um dispositivo de proteção separado.

O cálculo da corrente nominal para cada DR em um sistema ramificado de um nível é feito separadamente. Leva-se em consideração a potência máxima dos aparelhos potencialmente conectados ao dispositivo.

Por exemplo, ao conectar exclusivamente uma máquina de lavar com consumo de 2,4 kW ao DR, sua corrente nominal deve ser de pelo menos 2400/220=10,9 A.

O esquema de dois níveis geralmente é montado dentro de um único quadro elétrico e não tem outras desvantagens além do maior custo na compra dos DRs

Sistema de dois níveis de DR é considerado ideal do ponto de vista de segurança e facilidade de manutenção.

O primeiro nível é instalado na entrada do apartamento e garante a segurança contra incêndio. A corrente nominal deste dispositivo de proteção deve ser pelo menos igual à capacidade máxima do medidor de eletricidade.

O segundo nível de proteção elétrica é colocado em grupos individuais de consumidores. Podem ser cômodos, andares, anexos, iluminação externa, tomadas individuais.

Dispositivos de segundo nível geralmente são mais baratos e têm menor corrente nominal. A soma de seus valores em todos os aparelhos instalados deve ser menor do que a do dispositivo diferencial residual (DR) base na entrada do ambiente.

Por exemplo, com dispositivos de proteção de segundo nível com corrente nominal de 10 A, 16 A e 16 A, será necessário instalar na entrada comum um aparelho com capacidade mínima de 10+16+16=42 A.

A vantagem do sistema de dois níveis é a possibilidade de desligar grupos individuais de aparelhos elétricos em caso de fuga de corrente. Isso permite reparar o equipamento ou encontrar problemas de isolamento na parede sem desligar toda a energia do apartamento.

Cálculo da corrente diferencial necessária

Cada modelo de DR (dispositivo diferencial residual) atua em um determinado nível de corrente diferencial que surge entre os dois condutores do cabo elétrico. Por isso, é importante saber como escolher um DR com características seguras para a casa.

A energia elétrica, em quantidades mínimas, pode vazar até mesmo através da isolação normal dos fios, que atende às normas de segurança elétrica.

Ao calcular a corrente diferencial limite do DR, vários parâmetros são considerados:

• comprimento do fio até o aparelho consumidor de energia;
• fuga de corrente natural no equipamento;
• potências dos aparelhos.

A fórmula geral para determinar a corrente diferencial é a seguinte:

IΔ=(0,4 Icalc(A) + 0,01 Lcabo(m))/1000

Como exemplo, vamos pegar o esquema descrito acima de aparelhos elétricos e suas potências. Suponha que o comprimento do cabo para cada grupo de dispositivos domésticos seja de 12 m.

O cálculo dos parâmetros do DR para o esquema acima será o seguinte:

• IΔmáq=(0,4*2800/220)+0,01*12=5,21 mA;
• IΔilum=(0,4*1100/220)+0,01*12=2,12 mA;
• IΔtom=(0,4*2400/220)+0,01*12=4,48 mA.

De acordo com as recomendações, a corrente limite do dispositivo deve ser três vezes maior do que a corrente diferencial calculada. Isso está relacionado ao aumento da carga elétrica no primeiro segundo de funcionamento dos aparelhos domésticos.

Se essa regra não for seguida, podem ocorrer disparos falsos frequentes do DR, o que criará problemas para os consumidores.

A corrente diferencial limite é sempre indicada no painel frontal do DR, porque é uma característica chave que influencia o esquema de sua instalação.

Portanto, para cada grupo considerado de aparelhos elétricos, o valor mínimo da corrente diferencial limite será o seguinte:

• 5,21 mA*3=15,63;
• 2,12 mA*3=6,36;
• 4,48 mA*3=13,45.

Ou seja, para a máquina de lavar e o grupo de tomadas, será necessário um DR com corrente diferencial de 30 mA, e para o grupo de iluminação, um dispositivo de 10 mA será suficiente.

Essas características dos dispositivos garantirão o funcionamento normal dos equipamentos e protegerão as pessoas contra choques elétricos. Não é recomendado, para esses fins, instalar um DR com parâmetro acima de 30 mA.

Em um esquema de dois níveis, a corrente de fuga do dispositivo de proteção principal, localizado na entrada do ambiente, é selecionada na faixa de 100-300 mA.

Esses DRs atuam quando há ruptura da isolação antiga ou danificada dentro das paredes. Dessa forma, garante-se a proteção do ambiente contra incêndios em caso de defeitos ocultos na fiação elétrica.

Tempo de atuação do DDR

Em um sistema de dois níveis, o aparecimento de uma fuga de corrente significativa pode levar à atuação do dispositivo de proteção em ambos os níveis.

Para evitar essa situação, como dispositivo base, pode-se instalar um dispositivo de proteção seletivo. Seu tempo de atuação é de 150-500 ms, que é várias vezes maior que o de um DR padrão (20-40 ms).

O tempo de atuação do DR depende do nível da corrente de fuga: quanto mais alta e perigosa, mais rapidamente os contatos de potência são desconectados (+)

Com essa seleção de aparelhos, apenas a alimentação elétrica no segundo nível será desligada, o que não levará à falta de eletricidade em todo o apartamento.

Quanto aos DRs comuns, quanto menor o tempo de reação, mais seguros eles são. Esse fato deve ser levado em consideração na sua compra.

Escolha de um fabricante confiável

Diretamente, a função de proteção do DR depende pouco do seu fabricante. Um dispositivo de qualquer marca, exceto modelos claramente defeituosos, desligará a alimentação elétrica quando a corrente diferencial ultrapassar o valor limite.

As desvantagens dos dispositivos de proteção podem ser as seguintes:

• disparos falsos;
• zumbido excessivo;
• aquecimento durante o funcionamento;
• fragilidade do invólucro, que pode levar a danos durante a instalação;
• curto período de garantia.

Quanto mais confiável e conceituado for o fabricante do DR, menos das desvantagens listadas seu equipamento terá.

Em termos de confiabilidade, os DRs de empresas nacionais conhecidas não ficam atrás dos fabricantes europeus, portanto, vale a pena examinar sua linha de modelos com mais atenção

No entanto, com o aumento da qualidade, o preço também aumentará.

Os fabricantes mais confiáveis de dispositivos de proteção são:

• Legrand;
• ABB;
• AEG;
• KEAZ;
• Schneider Electric;
• Siemens;
• DEKraft;
• General Electric.

Ao comprar um DR, deve-se lembrar que este dispositivo é instalado não para cumprir normas de construção, mas para preservar a saúde e a vida das pessoas queridas.

Portanto, não vale a pena comprar produtos de fabricantes duvidosos. Eles podem não apenas não atuar, mas também levar a uma situação de risco de incêndio.

Existem outros critérios para escolher dispositivos de proteção diferencial, mas eles têm muito menos importância para a segurança dos consumidores.

Dicas gerais para seleção e instalação

Além dos critérios de seleção do RCD, existem recomendações gerais úteis na compra e instalação deste equipamento.

Elas ajudarão a não errar e a adquirir imediatamente o modelo adequado para um apartamento ou casa específico.

Ignorar as regras de instalação elétrica e a ausência de RCD no esquema de fornecimento de energia pode levar a um incêndio em toda a casa

As dicas para a escolha são as seguintes:

• recomenda-se escolher RCDs que, ao disparar, desliguem não apenas a fase, mas também o neutro;
• dentro do circuito controlado pelo aparelho não deve haver aparelhos elétricos aterrados;
• o aparelho deve disparar com quedas de tensão de curta duração de 50% do valor nominal, que podem ocorrer nos primeiros momentos de um curto-circuito;
• os terminais do RCD devem ser feitos de material de baixa oxidação e equipados com um sistema confiável de fixação dos fios;
• na compra, deve-se dar preferência a aparelhos com função de proteção contra curto-circuito e sobrecarga;
• RCDs de segundo nível podem não ser instalados em grupos seguros de equipamentos, por exemplo, em luminárias de teto;
• em cabines de chuveiro e jacuzzi, recomenda-se instalar aparelhos com limiar de corrente diferencial de 10 mA;
• deve-se prestar atenção à possibilidade de conectar fios de alumínio ao aparelho – alguns dispositivos funcionam incorretamente com eles.

Instalar o RCD corretamente selecionado também pode ser feito por conta própria. Este processo difere pouco da instalação de uma tomada ou interruptor.

É importante examinar atentamente o esquema de conexão dos fios e fazer conforme indicado nele.

Informações detalhadas sobre as regras e esquemas de conexão do RCD no apartamento e na casa são apresentadas em este artigo.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Seleção do RCD com análise de opções, além de explicações das características de diferentes esquemas de conexão:

Regras de seleção do RCD, parte 1:

Regras de seleção do RCD, parte 2:

A escolha do RCD adequado, especialmente na instalação de sistemas de dois níveis, é melhor deixar para profissionais.

É mais fácil convidar um eletricista experiente para casa uma vez e consultá-lo, do que trocar um produto inadequado na loja. Afinal, estão em jogo a saúde e a vida das pessoas próximas que usarão os eletrodomésticos.

Tem algo a acrescentar ou surgiram dúvidas sobre a escolha do dispositivo de proteção? Você pode deixar comentários na publicação, participar das discussões e compartilhar sua própria experiência na seleção de RCD para casa ou apartamento. O formulário de contato está no bloco inferior.