Provavelmente todos que lêem este artigo já ouviram falar de um dispositivo como um "RCD" e talvez até o tenham usado na vida cotidiana. Mas, na verdade, não usamos um RCD, mas um UDT (dispositivo de corrente diferencial).
Neste artigo, falarei sobre como esse dispositivo realmente funciona em circuitos elétricos ideais nos quais não há correntes de fuga. Sobre as nuances da operação UDT em circuitos elétricos reais de instalações elétricas de edifícios, nos quais sempre fluem correntes de fuga, o que pode causar falsos positivos da UDT vou escrever um artigo separado (dentro da estrutura do formato "artigo curto Zen" - isso não é possível, pois o artigo vai ampla).
Agora, para desenvolvimento geral, informações úteis sobre o princípio "básico" do UDT.
Deve-se acrescentar que I∆n é definido pelo fabricante do dispositivo e geralmente é indicado em sua caixa, por exemplo, I∆n = 0,03 A para UDT doméstico.
Vamos considerar um exemplo do funcionamento de um UDT bipolar usado em circuitos elétricos monofásicos.
A figura abaixo ilustra o funcionamento do DT UDT em condições normais e sob condições de danos no circuito elétrico:
Sob condições normais
As correntes elétricas fluem nos condutores de fase e neutro do circuito principal UDT, de modo que:
Nota: barras verticais, por exemplo | I1 | - significa o valor absoluto da corrente elétrica I1.
As correntes I1 e I2 são direcionadas em direções opostas, o que significa que se as adicionarmos vetorialmente, obtemos que a soma vetorial (corrente diferencial) dessas correntes elétricas é igual a (en) zero:
Ou seja:
Como resultado, o valor absoluto da corrente elétrica fluindo no enrolamento secundário do transformador diferencial também será zero:
Nessas condições, o RTD, que está conectado ao enrolamento secundário do óleo diesel, não pode operar.
Portanto, a primeira conclusão prática:
Em condições normais do circuito elétrico, o UDT não funciona e, portanto, não desconecta os circuitos elétricos externos a ele conectados.
Sob condições de dano
Então nós entendemos:
Ou seja, de fato, nesta situação, a corrente diferencial será igual em valor absoluto à corrente de falta à terra.
Além disso, temos que:
A partir disso, obtemos isso:
Como resultado, chegamos à segunda conclusão importante:
Como uma conclusão
Tentei explicar o princípio da UDT da forma mais simples possível, mas não funcionou como eu queria, pois neste artigo foi necessário seguir a terminologia o mais estritamente possível.
Agora sabemos como funciona o UDT e que o UDT não deve ser acionado por correntes de fuga, porque não foi projetado para isso. Ao contrário, o RCD detecta e desconecta correntes de falha de aterramento (consulte (Consulte a seção Condições de Danos do artigo).
P.S.
Destaquei alguns parágrafos com fotos, pois o editor Zen não permite a criação de sobrescritos ou subscritos.
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