Rolul și importanța siguranțelor automate (disjunctoare)

Circuitul electric al unei instalații reprezintă totalitatea elementelor componente ale unei instalații electrice alimentate de la același punct și protejate împotriva celor mai frecvente defecte apărute în timpul exploatării. De menționat faptul că se recomandă în mod deosebit utilizarea siguranțelor automate (disjunctoare) cu montaj pe șină DIN, deoarece acestea se remarcă prin selectivitate ridicată față de siguranțele fuzibile asociate. 

Siguranțele automate (disjunctoare) sunt componentele esențiale ale tablourilor electrice, deoarece asigură protecție la:

• scurtcircuite
• suprasarcini
• curenți reziduali
• arc electric

Amintim principalele tipuri de siguranțe automate (disjunctoare) întâlnite în tablourile electrice de distribuție, rolul și importanța acestora, în oricare dintre cele două tipuri de instalație, monofazică sau trifazică.

1. Siguranțele automate monopolare, bipolare, tripolare MCB

Siguranțele automate (disjunctoare) monopolare sau bipolare de tip MCB utilizate în instalațiile monofazice, respectiv tripolare sau tetrapolare de tip MCB utilizate în instalațiile trifazice, realizează protecție la scurtcircuite și suprasarcini. Declanșarea poate fi realizată cu bimetal (la suprasarcini), declanșator instantaneu electromagnetic (scurtcircuite) sau manual. Acționarea polilor se face în același timp.

Siguranțele automate diferențiale (disjunctoare diferențiale) utilizate în instalațiile monofazice respectiv trifazice realizează o protecție suplimentară față de protecția la scurtcircuite și suprasarcini realizată de către siguranțele automate (disjunctoare) de tip MCB.

De asemenea, siguranțele automate (disjunctoare) se clasifică și în funcție de regimul de lucru / caracteristica de declanșare în:

a) Siguranțele automate (disjunctoare) curba C, folosite în domeniul industrial, acolo unde este nevoie de vârfuri de curent (de până la de 10 ori valoarea curentului nominal) pentru pornirea diverselor utilaje și mașini unelte electrice. 

Siguranțele automate (disjunctoare) curba C monopolare respectiv siguranțe automate (disjunctoare) bipolare disponibile in cele doua variante 2P si 1P+N utilizate in instalatiile monofazice.

Siguranțele automate (disjunctoare) curba C tripolare respectiv tetrapolare disponibile in cele doua variante 4P si 3P+N utilizate in instalatiile trifazice.

b) Siguranțele automate (disjunctoare) curba B, destinate domeniului de utilizare casnică și care au caracteristica de declanșare de 5 ori a valorii curentului nominal, cu un rol important în protecția circuitelor împotriva supraîncărcării și a eliminării riscului de incendiu.

Siguranțele automate (disjunctoare) curba B monopolare respectiv siguranțe automate (disjunctoare) bipolare disponibile in cele doua variante 2P si 1P+N utilizate in instalatiile monofazice.

Siguranțele automate (disjunctoare) curba B tripolare respectiv tetrapolare disponibile in cele doua variante 4P si 3P+N utilizate in instalatiile trifazice.

2. Siguranțele automate diferențiale

Siguranțele automate diferențiale (disjunctoare diferențiale) sunt cele mai moderne soluții pentru protecție împotriva electrocutării prin atingerea indirectă, uneori chiar și directă în circuite cu împământare. Acestea decuplează în momentul când în circuit valoarea curentului rezidual atinge valoarea critică (izolație deteriorată sau atingerea accidentală). Asigură protecția persoanelor împotriva electrocutării, protecția împotriva suprasarcinii și a scurtcircuitelor. Sunt potrivite mai ales în circuitele acelor încăperi unde dorim să creăm siguranță mărită (de ex. camere de copii, saloane de spital etc). 

Pornind de la dimensiunile de gabarit, în caz de modificare ulterioară a cerințelor, se poate monta simplu în locul siguranțelor automate existente. Pentru asigurarea celor 3 funcții, în carcasa comună sunt plasate transformatorul sumator al blocului diferențial, declanșatorul electromagnetic instantaneu la scurtcircuit și declanșatorul termic cu bimetal la suprasarcină. Funcția de protecție diferențială a aparatului se verifică prin apăsarea butonului de testare „T”. Verificarea trebuie efectuată în fiecare lună. 

În scopul asigurării unei funcționări corespunzătoare, trebuie respectate marcajele bornelor, în momentul realizării legăturilor. Declanșează independent de tensiunea rețelei. Realizează întreruperea circuitului dacă nulul este pus la pământ. Alimentarea se poate realiza atât pe jos cât și pe sus. Nu este afectat în funcționare de comutația dispozitivelor de iluminat electronice.

Acestea se clasifică astfel:

1. În funcție de valoarea curentilor reziduali:

• Siguranțele automate diferențiale (disjunctoare diferențiale) 10 mA: rezistă la un current maxim de 16A și se folosește în special în zonele umede și foarte umede (cabină de duș, saună etc)
• Siguranțele automate diferențiale (disjunctoare diferențiale) 30 mA: pragul de curent periculos pentru organismul uman este de 30 mA. De aceea, dispozitivele de protecție diferențială pentru electrice casnice sunt reglate la această valoare a curentului diferențial rezidual și vor scoate de sub tensiune electrică când se atinge acest prag.
• Siguranțele automate diferențiale (disjunctoare diferențiale) 100 mA: asigură selectivitatea și se recomandă instalarea acestuia într-un tablou intermediar aflat intre tabloul de alimentare (branșament) și cel de distribuite. Asigură protecția între curenții reziduali proveniți de la de alimentare 300mA și cei din tabloul de distribuție 30mA
• Siguranțele automate diferențiale (disjunctoare diferențiale) 300 mA: realizează protecția împotriva curenților reziduali proveniți din de alimentare rețeaua electrică de alimentare. Se montează de obicei în BMPT/BMPM respectiv firidă de branșament

2. În funcție de componenta curentului de defect:

• de tip A: detectează componenta alternativă și continuă a curentului de defect
• de tip AC: detectează componenta alternativă a curentului de defect

3. În funcție de tipul curentului de defect, protejat:

• RCCB: asigură declanșarea doar la curentul diferențial rezidual; fără caracteristică de declanșare.
• RCBO: declanșează atât la scurtcircuit și suprasarcină (ca un MCB), dar și la curent rezidual, doar la curentul diferențial rezidual (ca un RCCB); caracteristică de declanșare B sau C.

4. În funcție de regimul de lucru / caracteristica de declanșare:

• Curba C, folosite în domeniul industrial, acolo unde este nevoie de vârfuri de curent (de până la de 10 ori valoarea curentului nominal) pentru pornirea diverselor utilaje și mașini unelte electrice.
• Curba B, destinate domeniului de utilizare casnică și care au caracteristica de declanșare de 5 ori a valorii curentului nominal, cu un rol important în protecția circuitelor împotriva supraîncărcării și a eliminării riscului de incendiu.

3. Dispozitiv de detectare a defectelor de arc electric (AFDD)

Într-o lume în care dependența de electricitate crește exponențial, siguranța instalațiilor electrice devine imperativă. O sursă majoră de îngrijorare în acest sens o reprezintă riscul incendiilor cauzate de defectul de arc electric, care nu poate fi detectat de protecțiile „clasice” magneto-termice sau DDR. 

Aici intervine Ordinul 959/2023, aducând modificări importante la Normativul i7, cu accent pe utilizarea dispozitivelor de detectare a defectelor de arc electric (AFDD) pentru a minimaliza aceste riscuri. Acest articol va analiza aceste modificări și impactul lor asupra proiectării, realizării și gestionării instalațiilor electrice din România.

Defectul de arc poate genera căldură intensă, având potențialul de a aprinde materialele inflamabile din apropiere și, în final, de a provoca un incendiu. Pentru a preveni astfel de situații, au fost concepute dispozitivele de detectare a defectelor de arc electric (AFDD). Rolul acestor dispozitive este de a reduce probabilitatea izbucnirii unui incendiu în circuitele finale ale unei instalații electrice fixe, ca urmare a efectelor curenților de defect de arc electric care pot genera un risc de incendiu în anumite condiții, dacă arcul electric persistă.

Dispozitivul de detectare a defectelor de arc electric detectează și întrerupe defectele de arc electric în circuitele electrice finale. Acesta combină elementele întrerupătorului de curent rezidual (RCCB) cu cele ale întrerupătorului în miniatură (MCB).

Cerințele pentru dispozitivele AFDD:

• Dispozitivul AFDD (exemplu Hager) trebuie să asigure detectarea pentru:
  • defect de arc la pământ
  • defect de arc în paralel
  • defect de arc în serie
• Caracteristicile tehnice principale ale unui AFDD sunt:
  • curent nominal In (gama valori preferențiale: 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 A)
  • tensiune nominală Un = 230 V c.a. (220 – 240 V)
  • frecvență nominală 50 Hz

Acestea sunt completate de SR EN 62606 cu: grad de protecție, capacitate nominală de închidere și de rupere, capacitate nominală de închidere și de rupere pe un pol, curent de scurtcircuit condiționat nominal, curent de scurtcircuit condiționat nominal pe un pol, metoda de conectare etc. 

Standardul IEC 60364-4-42 recomandă pentru prima dată utilizarea unui dispozitiv special pentru protecția circuitelor împotriva fenomenelor care determină apariția unui arc electric pentru rețelele de joasă tensiune. 

Detectoarele de arc electric AFDD (exemplu Schrack) conferă protecție maximă. Toate spațiile rezidențiale sau comerciale sunt protejate împotriva incendiilor care pot fi cauzate de arcurile electrice. Spitalele, școlile, azilele de bătrâni, fabricile, muzeele și alte instituții trebuie să fie protejate cu dispozitive tip AFDD.

Concluzie

Ordinul 959/2023 marchează un pas semnificativ în alinierea României cu standardele de siguranță ale instalațiilor electrice din Uniunea Europeană. Prin impunerea folosirii dispozitivelor AFDD în situațiile menționate, acesta aduce schimbări importante la Normativul i7, cu potențialul de a reduce în mod semnificativ riscul de incendiu cauzat de defectul de arc electric. 

Deși implementarea acestor modificări poate implica un efort financiar considerabil pentru beneficiari, fie ei persoane fizice sau juridice, beneficiile potențiale în ceea ce privește prevenirea incendiilor și protejarea vieții și proprietății sunt indiscutabile.