1. O que é um protetor contra vazamentos?
Resposta: O protetor contra fuga de corrente (interruptor de proteção contra fuga de corrente) é um dispositivo de segurança elétrica. Ele é instalado em circuitos de baixa tensão. Quando ocorre uma fuga de corrente e choque elétrico, e o valor da corrente de operação limitado pelo protetor é atingido, ele atua imediatamente e desconecta automaticamente a alimentação elétrica por um período determinado, como medida de proteção.
2. Qual é a estrutura do protetor contra vazamentos?
Resposta: O protetor contra fugas é composto principalmente por três partes: o elemento de detecção, o circuito de amplificação intermediário e o atuador. ① Elemento de detecção. Consiste em transformadores de sequência zero, que detectam a corrente de fuga e emitem sinais. ② Circuito de amplificação. Amplifica o sinal de fuga fraco e forma um protetor eletromagnético ou um protetor eletrônico, dependendo dos dispositivos utilizados (a parte de amplificação pode usar dispositivos mecânicos ou eletrônicos). ③ Corpo de atuação. Após receber o sinal, a chave principal é comutada da posição fechada para a posição aberta, interrompendo assim o fornecimento de energia, o que é o componente de disparo para que o circuito protegido seja desconectado da rede elétrica.
3. Qual é o princípio de funcionamento do protetor contra vazamentos?
responder:
①Quando ocorre um vazamento em equipamentos elétricos, dois fenômenos anormais podem ocorrer:
Primeiro, o equilíbrio da corrente trifásica é destruído e ocorre corrente de sequência zero;
A segunda é que existe uma tensão em relação ao terra na carcaça metálica descarregada em condições normais (em condições normais, a carcaça metálica e o terra estão ambos com potencial zero).
② A função do transformador de corrente de sequência zero: O protetor de fuga obtém um sinal anormal através da detecção do transformador de corrente, que é convertido e transmitido através do mecanismo intermediário para acionar o atuador, e a alimentação é desconectada através do dispositivo de comutação. A estrutura do transformador de corrente é semelhante à de um transformador, consistindo em duas bobinas isoladas entre si e enroladas no mesmo núcleo. Quando a bobina primária apresenta corrente residual, a bobina secundária induz corrente.
③ Princípio de funcionamento do protetor de fuga: O protetor de fuga é instalado na linha, com a bobina primária conectada à rede elétrica e a bobina secundária conectada ao relé do protetor. Quando o equipamento elétrico está em operação normal, a corrente na linha está equilibrada e a soma dos vetores de corrente no transformador é zero (a corrente é um vetor com direção, como "+" na direção de saída e "-" na direção de retorno; as correntes que circulam no transformador têm a mesma magnitude e direções opostas, compensando-se mutuamente). Como não há corrente residual na bobina primária, a bobina secundária não será induzida e o dispositivo de comutação do protetor de fuga opera em estado fechado. Quando ocorre uma fuga na carcaça do equipamento e alguém a toca, uma derivação é gerada no ponto de falha. Essa corrente de fuga é aterrada através do corpo humano, retornando ao ponto neutro do transformador (sem transformador de corrente), causando a oscilação do fluxo de corrente no transformador. A corrente está desequilibrada (a soma dos vetores de corrente não é zero) e a bobina primária gera corrente residual. Portanto, a bobina secundária será induzida e, quando o valor da corrente atingir o valor de operação limitado pelo protetor de fuga, a chave automática será acionada e a energia será cortada.

4. Quais são os principais parâmetros técnicos do protetor contra vazamentos?
Resposta: Os principais parâmetros de desempenho operacional são: corrente de fuga nominal em operação, tempo de fuga nominal em operação e corrente de fuga nominal em repouso. Outros parâmetros incluem: frequência da rede elétrica, tensão nominal, corrente nominal, etc.
① Corrente de fuga nominal: O valor da corrente que o protetor de fuga deve operar sob condições específicas. Por exemplo, para um protetor de 30 mA, quando o valor da corrente de entrada atingir 30 mA, o protetor atuará desconectando a fonte de alimentação.
②O tempo de ação de fuga nominal refere-se ao tempo decorrido desde a aplicação repentina da corrente de ação de fuga nominal até o desligamento do circuito de proteção. Por exemplo, para um protetor de 30mA×0,1s, o tempo decorrido desde que o valor da corrente atinge 30mA até a separação do contato principal não excede 0,1s.
③ A corrente de fuga nominal em condições de não operação especificadas deve ser, em geral, selecionada como metade do valor da corrente de fuga nominal. Por exemplo, um protetor de fuga com corrente de fuga de 30 mA não deve atuar quando a corrente estiver abaixo de 15 mA, caso contrário, poderá apresentar mau funcionamento devido à sensibilidade excessiva, afetando o funcionamento normal do equipamento elétrico.
④ Outros parâmetros, como frequência da rede elétrica, tensão nominal, corrente nominal, etc., ao escolher um protetor contra fuga de corrente, devem ser compatíveis com o circuito e os equipamentos elétricos utilizados. A tensão de operação do protetor contra fuga de corrente deve estar dentro da faixa de flutuação normal da tensão nominal da rede elétrica. Se a flutuação for muito grande, afetará o funcionamento normal do protetor, especialmente em produtos eletrônicos. Quando a tensão de alimentação for inferior à tensão de operação nominal do protetor, ele não atuará. A corrente de operação nominal do protetor contra fuga de corrente também deve ser compatível com a corrente real do circuito. Se a corrente de operação real for maior que a corrente nominal do protetor, ocorrerá sobrecarga e mau funcionamento do mesmo.
5. Qual é a principal função de proteção do dispositivo anti-vazamento?
Resposta: O protetor contra fuga de corrente oferece principalmente proteção por contato indireto. Em determinadas condições, também pode ser usado como proteção complementar contra contato direto, prevenindo acidentes com choque elétrico potencialmente fatais.
6. O que é proteção por contato direto e proteção por contato indireto?
Resposta: Quando o corpo humano entra em contato com um corpo carregado e há corrente elétrica passando pelo corpo, isso é chamado de choque elétrico. De acordo com a causa, o choque elétrico pode ser dividido em choque elétrico direto e choque elétrico indireto. O choque elétrico direto refere-se ao choque causado pelo contato direto do corpo humano com um corpo carregado (como tocar em um fio fase). O choque elétrico indireto refere-se ao choque causado pelo contato do corpo humano com um condutor metálico que não está carregado em condições normais, mas se carrega em condições de falha (como tocar na carcaça de um dispositivo de fuga de corrente). De acordo com as diferentes causas do choque elétrico, as medidas para preveni-lo também se dividem em: proteção por contato direto e proteção por contato indireto. Para proteção por contato direto, medidas como isolamento, cobertura protetora, cercas e distância de segurança geralmente podem ser adotadas; para proteção por contato indireto, medidas como aterramento de proteção (conexão ao neutro), disjuntor de proteção e dispositivo de proteção contra fuga de corrente geralmente podem ser adotadas.
7. Qual é o perigo quando o corpo humano é eletrocutado?
Resposta: Quando o corpo humano sofre uma descarga elétrica, quanto maior a corrente que flui pelo corpo, quanto mais tempo durar a fase da corrente, maior será o perigo. O grau de risco pode ser dividido em três estágios: percepção – fuga – fibrilação ventricular. ① Estágio de percepção. Como a corrente que passa é muito pequena, o corpo humano consegue senti-la (geralmente acima de 0,5 mA) e, nesse momento, não representa nenhum dano; ② Estágio de fuga. Refere-se ao valor máximo de corrente (geralmente acima de 10 mA) que uma pessoa consegue suportar ao ser eletrocutada pelo eletrodo. Embora essa corrente seja perigosa, a pessoa consegue se livrar dela sozinha, portanto, basicamente não constitui um perigo fatal. Quando a corrente aumenta para um certo nível, a pessoa eletrocutada segura o corpo carregado com força devido à contração e espasmos musculares, e não consegue se livrar dele sozinha; ③ Estágio de fibrilação ventricular. Com o aumento da corrente e a prolongação do tempo de choque elétrico (geralmente superior a 50 mA e 1 s), ocorrerá fibrilação ventricular e, se a fonte de alimentação não for desligada imediatamente, levará à morte. Portanto, a fibrilação ventricular é a principal causa de morte por eletrocussão. Assim, a proteção das pessoas muitas vezes não se baseia na fibrilação ventricular, mas sim na determinação das características de proteção contra choque elétrico.
8. Qual é o nível de segurança de “30mA·s”?
Resposta: Através de inúmeros experimentos e estudos com animais, demonstrou-se que a fibrilação ventricular não está relacionada apenas à corrente (I) que passa pelo corpo humano, mas também ao tempo (t) que a corrente permanece no corpo, ou seja, a quantidade elétrica segura Q = I × t é determinada, geralmente em 50 mA·s. Isto é, quando a corrente não ultrapassa 50 mA e a duração da corrente é inferior a 1 s, a fibrilação ventricular geralmente não ocorre. No entanto, se o controle for feito com base em 50 mA·s, quando o tempo de energização for muito curto e a corrente que passa for alta (por exemplo, 500 mA × 0,1 s), ainda existe o risco de causar fibrilação ventricular. Embora menos de 50 mA·s não cause morte por eletrocussão, pode causar perda de consciência ou lesões secundárias na pessoa eletrocutada. A prática comprovou que o uso de 30 mA·s como característica de atuação do dispositivo de proteção contra choque elétrico é mais adequado em termos de segurança de uso e fabricação, apresentando uma taxa de segurança 1,67 vezes maior em comparação com 50 mA·s (K = 50/30 = 1,67). Pode-se observar, a partir do limite de segurança de “30 mA·s”, que mesmo que a corrente atinja 100 mA, desde que o protetor contra fuga de corrente opere em até 0,3 s e interrompa o fornecimento de energia, não haverá risco de morte para o corpo humano. Portanto, o limite de 30 mA·s tornou-se também a base para a seleção de produtos de proteção contra fuga de corrente.

9. Quais equipamentos elétricos precisam ser instalados com dispositivos de proteção contra fuga de corrente?
Resposta: Todos os equipamentos elétricos no canteiro de obras devem estar equipados com um dispositivo de proteção contra fuga de corrente na extremidade principal da linha de carga do equipamento, além de estarem conectados ao neutro para proteção.
① Todos os equipamentos elétricos no canteiro de obras devem estar equipados com dispositivos de proteção contra fuga de corrente. Devido à construção a céu aberto, ambiente úmido, rotatividade de pessoal e gerenciamento inadequado de equipamentos, o consumo de eletricidade é perigoso, sendo obrigatória a presença de todos os equipamentos elétricos, incluindo equipamentos de energia e iluminação, equipamentos móveis e fixos, etc. É imprescindível que não sejam utilizados equipamentos alimentados por transformadores de tensão segura e isolamento.
②As medidas originais de proteção contra aterramento (zeragem) permanecem inalteradas, conforme exigido, sendo esta a medida técnica mais básica para o uso seguro da eletricidade e não podendo ser removidas.
③ O protetor contra fuga de corrente é instalado na extremidade principal da linha de carga do equipamento elétrico. Seu objetivo é proteger o equipamento elétrico e, ao mesmo tempo, proteger as linhas de carga, prevenindo acidentes por choque elétrico causados ​​por danos no isolamento da linha.
10. Por que um protetor contra fuga de corrente é instalado depois que a proteção é conectada à linha neutra (aterramento)?
Resposta: Independentemente de a proteção ser conectada ao neutro ou por meio de aterramento, seu alcance de proteção é limitado. Por exemplo, a “conexão de proteção ao neutro” consiste em conectar a carcaça metálica do equipamento elétrico ao neutro da rede elétrica e instalar um fusível no lado da alimentação. Quando o equipamento elétrico entra em contato com a carcaça (uma fase em contato com a carcaça), ocorre um curto-circuito monofásico no neutro correspondente. Devido à alta corrente de curto-circuito, o fusível queima rapidamente e a alimentação é interrompida para proteção. Seu princípio de funcionamento é transformar a “falha na carcaça” em um “curto-circuito monofásico”, obtendo-se assim uma proteção contra curto-circuito com alta corrente de curto-circuito. No entanto, as falhas elétricas em canteiros de obras não são frequentes, e as fugas de corrente são comuns, como as causadas por umidade no equipamento, sobrecarga, cabos longos, isolamento envelhecido, etc. Esses valores de corrente de fuga são pequenos e a proteção não consegue interromper o fornecimento de energia rapidamente. Portanto, a falha não será eliminada automaticamente e persistirá por um longo período. Mas essa corrente de fuga representa uma séria ameaça à segurança pessoal. Portanto, também é necessário instalar um protetor contra fugas com maior sensibilidade para proteção suplementar.
11. Quais são os tipos de protetores contra vazamentos?
Resposta: Os protetores contra fuga de corrente são classificados de diferentes maneiras para atender à seleção de uso. Por exemplo, de acordo com o modo de atuação, podem ser divididos em tipo de atuação por tensão e tipo de atuação por corrente; de ​​acordo com o mecanismo de atuação, existem os tipos de interruptor e de relé; de acordo com o número de polos e fios, existem os monopolares de dois fios, bipolares, bipolares de três fios e assim por diante. A seguir, são classificados de acordo com a sensibilidade e o tempo de atuação: ① De acordo com a sensibilidade de atuação, podem ser divididos em: Alta sensibilidade: corrente de fuga inferior a 30 mA; Sensibilidade média: 30 a 1000 mA; Baixa sensibilidade: acima de 1000 mA. ② De acordo com o tempo de atuação, podem ser divididos em: tipo rápido: o tempo de atuação da corrente de fuga é inferior a 0,1 s; tipo com retardo: o tempo de atuação é superior a 0,1 s, entre 0,1 e 2 s; tipo com tempo inverso: à medida que a corrente de fuga aumenta, o tempo de atuação da corrente de fuga diminui. Quando a corrente de fuga nominal é utilizada, o tempo de operação é de 0,2 a 1 segundo; quando a corrente de operação é 1,4 vezes a corrente nominal, é de 0,1 a 0,5 segundos; quando a corrente de operação é 4,4 vezes a corrente nominal, é inferior a 0,05 segundos.
12. Qual a diferença entre protetores contra fuga eletrônica e protetores contra fuga eletromagnética?
Resposta: O protetor contra fuga de corrente é dividido em dois tipos: eletrônico e eletromagnético, de acordo com os diferentes métodos de disparo: ① Protetor contra fuga de corrente com disparo eletromagnético, que utiliza um dispositivo de disparo eletromagnético como mecanismo intermediário. Quando ocorre corrente de fuga, o mecanismo é acionado e a alimentação é interrompida. As desvantagens deste protetor são: alto custo e requisitos complexos de processo de fabricação. As vantagens são: os componentes eletromagnéticos possuem forte resistência a interferências e choques (sobrecorrente e sobretensão); não requer fonte de alimentação auxiliar; as características de fuga após tensão zero e falha de fase permanecem inalteradas. ② O protetor contra fuga de corrente eletrônico utiliza um amplificador transistorizado como mecanismo intermediário. Quando ocorre uma fuga de corrente, ela é amplificada pelo amplificador e transmitida ao relé, que controla a chave para interromper a alimentação. As vantagens deste protetor são: alta sensibilidade (até 5 mA); pequeno erro de ajuste, processo de fabricação simples e baixo custo. As desvantagens são: o transistor possui baixa capacidade de suportar choques e baixa resistência a interferências ambientais; É necessária uma fonte de alimentação auxiliar (amplificadores eletrônicos geralmente precisam de uma fonte de alimentação CC de mais de dez volts), de modo que as características de fuga são afetadas pela flutuação da tensão de operação; quando o circuito principal está fora de fase, a proteção do protetor será perdida.
13. Quais são as funções de proteção do disjuntor diferencial residual?
Resposta: O protetor contra fuga de corrente é principalmente um dispositivo que fornece proteção quando o equipamento elétrico apresenta uma falha de fuga. Ao instalar um protetor contra fuga de corrente, um dispositivo adicional de proteção contra sobrecorrente deve ser instalado. Quando um fusível é usado como proteção contra curto-circuito, a seleção de suas especificações deve ser compatível com a capacidade de ligar/desligar do protetor contra fuga de corrente. Atualmente, o disjuntor diferencial residual (DR) que integra o dispositivo de proteção contra fuga de corrente e a chave de alimentação (disjuntor a ar automático) é amplamente utilizado. Este novo tipo de chave de alimentação possui as funções de proteção contra curto-circuito, proteção contra sobrecarga, proteção contra fuga de corrente e proteção contra subtensão. Durante a instalação, a fiação é simplificada, o volume da caixa elétrica é reduzido e o gerenciamento é facilitado. O significado do modelo da placa de identificação do disjuntor diferencial residual (DR) é o seguinte: Preste atenção ao usá-lo, pois o disjuntor diferencial residual (DR) possui múltiplas propriedades de proteção; quando ocorre um desarme, a causa da falha deve ser claramente identificada: Quando o disjuntor diferencial residual (DR) se rompe devido a um curto-circuito, a tampa deve ser aberta para verificar se os contatos apresentam queimaduras ou corrosão graves; Quando o circuito é desarmado devido a sobrecarga, ele não pode ser religado imediatamente. Como o disjuntor é equipado com um relé térmico como proteção contra sobrecarga, quando a corrente nominal é maior que a corrente nominal, a lâmina bimetálica se dobra para separar os contatos, e os contatos podem ser religados após o resfriamento natural da lâmina bimetálica e seu retorno ao estado original. Quando o desarme é causado por fuga de corrente, a causa deve ser identificada e a falha eliminada antes do religamento. O fechamento forçado é estritamente proibido. Quando o disjuntor diferencial residual (DR) se rompe e desarma, a alavanca em forma de L está na posição central. Ao religar, a alavanca de operação precisa ser puxada para baixo (posição de ruptura) primeiro, para que o mecanismo de operação seja religado, e então girá-la para cima. O disjuntor diferencial residual (DR) pode ser usado para comutar equipamentos de grande capacidade (acima de 4,5 kW) que não são operados com frequência em linhas de energia.
14. Como escolher um protetor contra vazamentos?
Resposta: A escolha do protetor contra vazamentos deve ser feita de acordo com a finalidade de uso e as condições de operação:
Escolha de acordo com a finalidade da proteção:
① Para evitar choque elétrico pessoal. Instale na extremidade da linha um protetor de fuga de corrente de alta sensibilidade e ação rápida.
②Para as linhas de derivação utilizadas em conjunto com o aterramento do equipamento com o objetivo de prevenir choques elétricos, utilize protetores de fuga de corrente de média sensibilidade e ação rápida.
③ Para a linha principal, com o objetivo de prevenir incêndios causados ​​por vazamentos e proteger tubulações e equipamentos, devem ser selecionados protetores de vazamento de sensibilidade média e com retardo de tempo.
Selecione de acordo com o modo de alimentação:
① Ao proteger linhas monofásicas (equipamentos), utilize protetores de fuga à terra monopolares de dois fios ou bipolares.
② Ao proteger linhas trifásicas (equipamentos), utilize produtos tripolares.
③ Quando houver sistemas trifásicos e monofásicos, utilize produtos tripolares de quatro fios ou tetrapolares. Ao selecionar o número de polos do protetor de fuga à terra, ele deve ser compatível com o número de fios da linha a ser protegida. O número de polos do protetor refere-se ao número de fios que podem ser desconectados pelos contatos internos da chave; por exemplo, um protetor tripolar significa que os contatos da chave podem desconectar três fios. Os protetores monopolares de dois fios, bipolares de três fios e tetrapolares possuem um fio neutro que passa diretamente pelo elemento de detecção de fuga à terra sem ser desconectado. É estritamente proibido conectar este terminal ao fio neutro. Deve-se observar que o protetor de fuga à terra tripolar não deve ser usado em equipamentos elétricos monofásicos de dois fios (ou monofásicos de três fios). Da mesma forma, não é adequado usar o protetor de fuga à terra tetrapolar em equipamentos elétricos trifásicos de três fios. Não é permitido substituir o protetor contra fuga à terra trifásico de quatro polos por um protetor contra fuga à terra trifásico de três polos.
15. De acordo com os requisitos de distribuição de energia graduada, quantas tomadas devem ter o quadro de distribuição?
Resposta: O canteiro de obras geralmente é distribuído em três níveis, portanto, as caixas de distribuição elétrica também devem ser instaladas de acordo com essa classificação, ou seja, abaixo da caixa de distribuição principal encontra-se a caixa de distribuição secundária, abaixo da caixa de distribuição secundária encontra-se a caixa de disjuntores e, abaixo da caixa de disjuntores, encontram-se os equipamentos elétricos. A caixa de distribuição principal é o elo central de transmissão e distribuição de energia entre a fonte de energia e os equipamentos elétricos no sistema de distribuição. É um dispositivo elétrico usado especificamente para a distribuição de energia. Todos os níveis de distribuição são realizados através da caixa de distribuição principal. A caixa de distribuição principal controla a distribuição de todo o sistema, e a caixa de distribuição secundária controla a distribuição de cada ramal. A caixa de disjuntores é o final do sistema de distribuição de energia, e abaixo dela encontram-se os equipamentos elétricos. Cada equipamento elétrico é controlado por sua própria caixa de disjuntores dedicada, implementando-se um dispositivo por vez. Não utilize uma mesma caixa de disjuntores para vários dispositivos para evitar acidentes por operação incorreta; também não combine o controle de energia e iluminação em uma mesma caixa de disjuntores para evitar que a iluminação seja afetada por falhas na rede elétrica. A parte superior da caixa de distribuição é conectada à fonte de alimentação e a parte inferior ao equipamento elétrico, sendo esta última frequentemente operada e perigosa, exigindo atenção especial. A seleção dos componentes elétricos na caixa de distribuição deve ser adequada ao circuito e ao equipamento elétrico. A instalação da caixa de distribuição deve ser vertical e firme, com espaço livre para operação ao redor. Não deve haver acúmulo de água ou detritos no solo, nem fontes de calor ou vibração nas proximidades. A caixa de distribuição deve ser à prova de chuva e poeira. A distância da caixa de distribuição até o equipamento fixo a ser controlado não deve ser superior a 3 metros.
16. Por que usar proteção gradual?
Resposta: Isso ocorre porque o fornecimento e a distribuição de energia de baixa tensão geralmente utilizam distribuição gradual. Se o protetor contra fuga à terra for instalado apenas na extremidade da linha (no quadro de distribuição), embora a linha com defeito possa ser desconectada quando ocorrer uma fuga, o alcance da proteção é pequeno; da mesma forma, se o protetor contra fuga à terra for instalado apenas na linha principal de derivação (no quadro de distribuição) ou na linha principal (no quadro de distribuição principal), embora o alcance da proteção seja grande, se um determinado equipamento elétrico apresentar uma fuga de terra e desarmar, isso causará a perda de energia em todo o sistema, o que não só afeta o funcionamento normal dos equipamentos sem defeito, como também dificulta a localização do acidente. Obviamente, esses métodos de proteção são insuficientes. Portanto, diferentes requisitos, como linha e carga, devem ser considerados, e protetores com diferentes características de ação contra fuga à terra devem ser instalados na linha principal de baixa tensão, na linha de derivação e na extremidade da linha para formar uma rede de proteção contra fuga à terra gradual. No caso de proteção gradual, os alcances de proteção selecionados em todos os níveis devem cooperar entre si para garantir que o protetor contra fuga à terra não exceda sua capacidade de atuação quando ocorrer uma falha de fuga à terra ou um acidente de choque elétrico na extremidade da linha. Ao mesmo tempo, é necessário que, quando o protetor de nível inferior falhar, o protetor de nível superior entre em ação para remediar a falha acidental do protetor de nível inferior. A implementação da proteção graduada permite que cada equipamento elétrico tenha mais de dois níveis de medidas de proteção contra fuga de corrente, o que não só cria condições de operação seguras para os equipamentos elétricos em todas as extremidades da rede de baixa tensão, como também proporciona múltiplos contatos diretos e indiretos para a segurança pessoal. Além disso, pode minimizar a extensão da interrupção de energia quando ocorre uma falha e facilita a localização do ponto de falha, o que tem um efeito positivo na melhoria do nível de segurança no consumo de eletricidade, na redução de acidentes por choque elétrico e na garantia da segurança operacional.