Para engenheiros e instaladores elétricos, a rápida expansão da infraestrutura de Veículos Elétricos (VE) apresenta um desafio de proteção específico: Correntes de fuga DC. Ao contrário das cargas domésticas padrão, os circuitos de retificação dentro dos Carregadores On-Board (OBC) de VE podem gerar correntes de fuga DC suaves em caso de falha.
Se não forem devidamente isoladas, essas correntes DC podem cegar os Dispositivos de Corrente Residual (DCRs) Tipo A a montante, tornando toda a instalação elétrica insegura.
Este guia de engenharia analisa as três estratégias de proteção compatíveis definidas por IEC 60364-7-722 e IEC 61851-1: usando um DCR Tipo B, um DCR Tipo F (com condições específicas) ou a abordagem mais recente “Tipo EV” (RDC-DD). Examinaremos as distinções técnicas entre IEC 62423 e IEC 62955 para determinar a seleção ideal para segurança, conformidade e custo-eficiência.
O Efeito de “Cegueira”: Por que o Tipo A é Insuficiente
A questão fundamental na proteção de VE é a saturação magnética do núcleo de detecção em DCRs padrão. Um padrão RCD Tipo A (comumente usado em circuitos residenciais e comerciais) usa um transformador toroidal otimizado para 50/60Hz AC e DC pulsante.
Quando corrente DC suave (corrente DC com menos de 10% de ondulação) flui através deste toroide, cria um fluxo magnético constante. Se esta fuga de DC exceder 6mA, pode deslocar o ponto de operação do núcleo magnético para a saturação. Uma vez saturado, o núcleo não consegue detetar o campo magnético alternado gerado por uma falha de terra AC com risco de vida. O DCR torna-se “cego” e não dispara, deixando os utilizadores desprotegidos contra choque elétrico.
Portanto, as normas internacionais exigem que qualquer ponto de carregamento de VE seja protegido por um dispositivo que desconecte a alimentação em caso de corrente de fuga DC ≥ 6mA.
Definindo os Concorrentes: Tipo B vs. Tipo F vs. Tipo EV
1. DCR Tipo B (IEC 62423)
O RCD Tipo B é a solução mais robusta. Contém dois sistemas de deteção: um fluxgate padrão para AC/DC pulsante e um circuito de deteção eletrónico de alta frequência separado para DC suave.
- Capacidades: Deteta AC sinusoidal, DC pulsante e DC suave correntes residuais. Também deteta correntes em frequências até 1000Hz (crítico para detetar fugas de frequência de comutação de inversores).
- Limiar de Disparo: Tipicamente 30mA AC e 60mA DC. (Nota: Embora a norma permita até 2x IΔn para DC, os disjuntores VIOX Tipo B geralmente disparam mais cedo para maior segurança).
- Aplicação: Necessário para carregadores trifásicos onde a fuga de DC pode ser suave e para instalações que exigem tempo de atividade máximo e seletividade.
2. DCR Tipo F (IEC 62423)
O DCR Tipo F é um Tipo A aprimorado. Oferece melhor imunidade a disparos incômodos de correntes de surto e pode detetar correntes residuais com frequências mistas (até 1kHz).
- Limitação: Crucialmente, o Tipo F não deteta DC suave.
- Aplicação VE: Você não use um DCR Tipo F sozinho para carregamento de VE. Deve ser emparelhado com um RDC-DD (Dispositivo de Deteção de Corrente Contínua Residual) que lida com a deteção de 6mA DC.
3. Tipo EV / RDC-DD (IEC 62955)
Muitas vezes comercializado como “Tipo EV”, este é tecnicamente um Dispositivo de Deteção de Corrente Contínua Residual (RDC-DD). É especificamente projetado para evitar que os DCRs Tipo A a montante sejam cegados.
- Função: Monitoriza o circuito para fuga de DC suave.
- Limiar: Ele deve disparar a 6mA DC.
- Normas: Regido por IEC 62955.
- Variantes:
- RDC-MD (Dispositivo de Monitorização): Deteta fugas e sinaliza o contator do carregador de VE para abrir. Se os contactos do contator soldarem, a proteção falha.
- RDC-PD (Dispositivo de Proteção): Inclui o seu próprio mecanismo de desconexão (semelhante a um disjuntor).
Para uma compreensão mais profunda de como esses dispositivos se encaixam em sistemas comerciais mais amplos, consulte o nosso guia sobre Proteção de Carregamento de VE Comercial.
Matriz de Comparação Técnica
A tabela a seguir resume as capacidades de deteção e a conformidade padrão para cada tipo de dispositivo.
| Recurso | RCD Tipo A | DCR Tipo F | RCD Tipo B | RDC-DD (Tipo EV) |
|---|---|---|---|---|
| Padrão | IEC 61008 / 61009 | IEC 62423 | IEC 62423 | IEC 62955 |
| Corrente Residual AC | ✅ | ✅ | ✅ | (Dependente do Tipo A integrado) |
| DC Pulsante | ✅ | ✅ | ✅ | (Dependente do Tipo A integrado) |
| Frequências Mistas (1kHz) | ❌ | ✅ | ✅ | ❌ |
| Detecção de DC Suave | ❌ | ❌ | ✅ (Sim) | ✅ (Sim) |
| Limiar de Disparo DC | N/A | N/A | ≤ 60mA* | 6mA |
| Impede o encandeamento? | Nenhum | Nenhum | Sim (Imune) | Sim (por desconexão) |
| Custo | Baixa | Médio | Alta | Médio (Integrado) |
*A IEC 62423 permite que a corrente de disparo CC seja até 2 vezes a corrente residual CA nominal (IΔn). Para um dispositivo de 30mA, isto é 60mA CC. No entanto, o próprio dispositivo é projetado para suportar este nível de CC sem encandeamento.
IEC 62955 vs. IEC 62423: Qual Norma se Aplica?
A escolha entre um dispositivo compatível com IEC 62423 (Tipo B) e um dispositivo IEC 62955 (RDC-DD) depende frequentemente do hardware de carregamento e do ambiente de instalação.
Cenário 1: A Abordagem “Integrada” (IEC 62955)
Muitas wallboxes CA modernas (7kW – Carregadores de 22kW) vêm com detecção de CC de 6mA incorporada. Isto é um RDC-DD compatível com IEC 62955.
- Exigência: Deve instalar um RCD Tipo A a montante no quadro de distribuição para lidar com falhas CA.
- Prós: Menor custo de componentes no painel.
- Contras: Se a detecção interna do carregador falhar, o RCD Tipo A a montante corre o risco de encandeamento. A manutenção envolve a substituição de toda a PCB do carregador em vez de um componente de calha DIN.
Cenário 2: A Abordagem de “Proteção Externa” (IEC 62423)
Utilizando um montado em calha DIN RCD Tipo B (ou Tipo B RCBO) no quadro de distribuição.
- Exigência: Não é necessário nenhum RDC-DD adicional dentro do carregador. O RCD Tipo B lida com falhas CA, CC pulsante e CC suave.
- Prós: Manutenção centralizada, maior fiabilidade, imune a interferências CC externas, indicação clara do tipo de falha (em modelos avançados).
- Contras: Maior custo inicial de componentes.
Estrutura de Decisão de Seleção
Ao especificar a proteção para um projeto, siga esta lógica para garantir a conformidade com a IEC 60364-7-722:
- Verifique a Folha de Dados do Carregador: O EVSE (Equipamento de Alimentação de Veículos Elétricos) declara um RDC-DD incorporado compatível com a IEC 62955?
- SIM: Pode utilizar um Tipo A RCD/RCBO (ou Tipo F) no painel.
- NÃO: Você deve utilize um Tipo B RCD no painel.
- Verifique a Seletividade a Montante:
- Se instalar um RCD Tipo B para o carregador, certifique-se de que o a montante RCD principal não é um Tipo A. Uma falha CC que passe através do Tipo B pode encandear um Tipo A a montante. Idealmente, o circuito EV deve ser conectado em paralelo com outros circuitos, não a jusante de um Tipo A geral RCCB, ou o interruptor principal deve ser Tipo B (raro/caro) ou não-RCD (se TN-C-S/TN-S permitir).
- Considere Ambientes Comerciais:
- Em ambientes comerciais com vários carregadores, a fuga cumulativa (mesmo abaixo de 6mA por carregador) pode ser problemática. RCDs Tipo B são preferidos pela durabilidade e para evitar depender da qualidade variada da eletrónica interna do carregador.
Análise de Custo vs. Segurança
| Estratégia de Componentes | Custo do equipamento | Mão de obra de instalação | Fiabilidade | Manutenção |
|---|---|---|---|---|
| RCD Tipo A + RDC-DD de 6mA (Incorporado) | Baixa | Padrão | Dependente da qualidade do EVSE | Complexo (Reparação do carregador) |
| RCD Tipo B (Externo) | Alta | Padrão | Muito Alto (Grau Industrial) | Simples (Trocar disjuntor) |
| RCD Tipo F + RDC-DD | Médio | Padrão | Médio | Complexo |
Para ativos de alto valor e infraestruturas críticas, o RCD Tipo B permanece a preferência de engenharia devido à sua independência da eletrónica interna do carregador. Para implementações residenciais em massa, o Tipo A + RDC-DD modelo é o padrão económico.
FAQ
P: Posso utilizar um RCD Tipo AC para carregamento de EV?
A: Não. Os RCDs Tipo AC são proibidos para carregamento de EV na maioria das jurisdições (incluindo sob a IEC 60364-7-722) porque não conseguem detetar CC pulsante, que é comum em circuitos de retificação de EV.
P: Se eu tiver um RCD Tipo B, preciso de uma haste de terra?
R: O tipo de RCD dita a deteção de fugas, não as disposições de ligação à terra. No entanto, para alimentações PME (TN-C-S), ainda pode precisar de um dispositivo de deteção de PEN aberto ou de uma haste de terra, independentemente de utilizar um RCD Tipo B ou Tipo A.
P: Qual é a diferença entre RDC-MD e RDC-PD?
R: Ambos são definidos na IEC 62955. Um RDC-MD monitoriza fuga e diz a um contator para abrir (mais barato, integrado). RDC-PD tem o seu próprio proteção mecanismo (de comutação), tornando-o mais seguro se o contator soldar fechado.
P: Posso usar um RCD Tipo B a jusante de um RCD Tipo A?
R: Geralmente, não. Idealmente, os RCDs devem ser coordenados. Se ocorrer uma falha de CC, ela flui através de ambos. O Tipo B a jusante irá disparar, mas a corrente CC pode já ter cegado o Tipo A a montante, desativando-o para outros circuitos. A melhor prática é conectar o circuito EV em paralelo ou garantir que o dispositivo a montante também seja Tipo B (ou Tipo S com retardo de tempo, se apropriado para o aterramento do sistema).
Para obter mais informações sobre como selecionar a proteção de circuito certa para seus projetos, explore nossos guias sobre Fatores de Redução Elétrica e Tipos de disjuntores.
