Principio de funcionamiento del disyuntor de fuga a tierra ELCB y el dispositivo de corriente residual RCD

Un disyuntor de fuga a tierra (ELCB) es un dispositivo de seguridad que se utiliza para detectar directamente la corriente de fuga a tierra de una instalación y cortar el suministro eléctrico. Básicamente, ELCB se usa donde la impedancia de tierra es alta. Debido a la alta impedancia de tierra, la diferencia de voltaje entre la parte Metálica de la Instalación y Tierra será bastante alta y peligrosa desde el punto de vista de la seguridad humana.

Puede golpear en su mente inteligente que “¿Cuál es la diferencia entre la corriente de falla a tierra y la corriente de fuga a tierra?Es muy importante saber esto, ya que vamos a hablar sobre el dispositivo de seguridad utilizado para detectar la corriente de fuga a tierra.

Bueno, de acuerdo con IEC 60947-2, la corriente de falla a tierra es la corriente que fluye a tierra debido a una falla de aislamiento y la corriente de fuga a tierra es la corriente que fluye desde las partes vivas de la instalación a tierra en ausencia de una falla de aislamiento.

En caso de degradación del aislamiento eléctrico, el conductor vivo puede entrar en contacto con la parte metálica del equipo y por alta impedancia de tierra; la diferencia de potencial entre el cuerpo del equipo y la Tierra será lo suficientemente alta como para provocar una descarga eléctrica al personal que trabaja. El disyuntor de fuga a tierra (ELCB) detecta la corriente de fuga a tierra y dispara el disyuntor asociado para aislar el suministro.

Hay dos tipos de disyuntores de fuga a tierra (ELCB). Uno es el disyuntor de fuga a tierra de voltaje, también llamado ELCB de voltaje y el otro es el disyuntor de fuga a tierra de corriente, también conocido como ELCB de corriente.

Principio de funcionamiento del voltaje ELCB:

Voltaje ELCB es un dispositivo operado por voltaje. Tiene una bobina y si el voltaje a través de la bobina excede un valor predeterminado como 50 V, la corriente a través de la bobina será suficiente para disparar el circuito.

El voltaje ELCB se conecta entre la parte metálica del equipo y la tierra. Si tomamos un ejemplo de falla de aislamiento, entonces el voltaje a través de la bobina de Voltaje ELCB generará suficiente corriente para cortar la fuente de alimentación hasta que se reinicie manualmente.

Principio de funcionamiento del ELCB actual:

El funcionamiento de Current ELCB es bastante interesante pero sencillo. El ELCB operado por corriente también se conoce como dispositivo de corriente residual, RCD. Un dispositivo de corriente residual (RCD) tiene un núcleo de hierro toroidal sobre el cual se enrollan los devanados de fase y neutro. Una bobina de búsqueda también está enrollada en el mismo núcleo de hierro que, a su vez, está conectado a la bobina de disparo. La siguiente figura muestra el detalle constructivo de RCD o ELCB actual.

En condiciones normales de funcionamiento, la corriente a través del devanado de fase y el devanado neutro es la misma, pero ambos devanados están devanados de tal manera que se oponen las mmfs entre sí, por lo tanto, la mmf neta en el núcleo de hierro toroidal será cero. Consideremos una condición en la que existe una corriente de fuga a tierra en el lado de la carga. En este caso, la corriente a través de la fase y el neutro ya no será igual, sino que la corriente de fase será mayor que la corriente del neutro. Por lo tanto, la mmf producida por el devanado de fase será mayor que la mmf producida por el devanado neutro, por lo que existirá una mmf neta en el núcleo de hierro toroidal.

Fmmm neta en el núcleo = fmm por devanado de fase – fmm por devanado neutro

Esta mmf neta en el núcleo se conectará con la bobina de búsqueda y, dado que la mmf cambia de naturaleza (la corriente es CA), se inducirá una fem en los terminales de la bobina de búsqueda. Esta fem, a su vez, impulsará una corriente a través de la bobina de disparo que atraerá (debido al flujo de corriente a través de la bobina de disparo, se comportará como un electroimán y, por lo tanto, tirará de la palanca para abrir el contacto) los contactos de alimentación para aislar la fuente de alimentación. Tenga en cuenta que el ELCB actual funciona con corriente residual, por eso también se le llama dispositivo de corriente residual.

También se proporciona un RCD / ELCB actual con botón de prueba para verificar la salubridad del dispositivo de seguridad. Si observa cuidadosamente la figura, notará que, cuando presionamos el botón de prueba, la carga y el devanado de fase se pasan por alto debido a que solo existirá mmf debido al devanado neutral en el núcleo (ya que no hay mmf opuesto como fue el caso con ambos devanados en servicio) lo que hará que el RCD se dispare para aislar el suministro.

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