Wyłączniki różnicowoprądowe (RCD) to urządzenia zabezpieczające przed prądami uszkodzeniowymi, reagujące na prądy różnicowe. Prądy upływowe definiuje się jako prądy uszkodzeniowe, które płyną między przewodami sieci a "ziemią". W zależności od wielkości prądu różnicowego obwód wyposażony w wyłącznik RCD może zapobiec porażeniu człowieka prądem elektrycznym lub pożarowi spowodowanemu błędami w okablowaniu.
Spis treści
Schematy połączeń wyłączników RCD w sieciach jednofazowych
Przemysł produkuje wyłączniki RCD przeznaczone do pracy w sieci jednofazowej lub trójfazowej. Urządzenia jednofazowe mają 2 bieguny, urządzenia trójfazowe mają 4 bieguny. W przeciwieństwie do wyłączników automatycznych, przewody neutralne muszą być podłączone do odłączników oprócz przewodów fazowych. Zaciski, do których podłącza się przewody neutralne, są oznaczone łacińską literą N.
Aby chronić ludzi przed porażeniem prądem elektrycznym, najczęściej stosuje się wyłączniki różnicowoprądowe o prądzie upływu 30 mA. W pomieszczeniach wilgotnych, piwnicach, pokojach dziecięcych stosuje się urządzenia ustawione na 10 mA. Urządzenia przełączające przeznaczone do zapobiegania pożarom mają próg zadziałania 100 mA i więcej.
Oprócz progu zadziałania, urządzenie ochronne charakteryzuje się znamionową zdolnością łączeniową. Termin ten odnosi się do maksymalnego natężenia prądu, jakie może wytrzymać wyzwalacz przez nieograniczony czas.
Ważnym warunkiem niezawodnego działania zabezpieczeń różnicowoprądowych jest uziemienie metalowych obudów aparatury elektrycznej. Uziemienie układu TN można wykonać oddzielnym przewodem lub przez styk uziemiający gniazda sieciowego.
W praktyce istnieją dwa sposoby włączenia RCD do obwodu elektrycznego:
- Schemat połączeń RCD z zabezpieczeniem indywidualnym;
- Grupowy obwód ochronny dla odbiorców.
Pierwsza metoda jest najczęściej stosowana do ochrony odbiorników dużej mocy. Może być stosowany w kuchenkach elektrycznych, pralkach, klimatyzatorach, elektrycznych kotłach grzewczych i podgrzewaczach wody.
Ochrona indywidualna polega na jednoczesnym podłączeniu wyłącznika różnicowoprądowego i wyłącznika automatycznego, a obwód jest połączeniem szeregowym dwóch urządzeń ochronnych. Można je umieścić w oddzielnej skrzynce w bezpośrednim sąsiedztwie urządzenia elektrycznego. Wybór urządzenia wyzwalającego jest dokonywany na podstawie prądu znamionowego i różnicowego. Najlepiej jest, gdy znamionowa zdolność wyłączania urządzenia ochronnego jest o jeden stopień wyższa niż zdolność wyłącznika.
W przypadku ochrony grupowej do wyłącznika RCD podłączona jest grupa wyłączników zasilających różne obciążenia. W tym przypadku wyłączniki są podłączone do wyjścia wyłącznika różnicowoprądowego. Obwód grupowy RCD zmniejsza koszty i oszczędza miejsce w rozdzielnicach.
W sieci jednofazowej podłączenie jednego RCD do kilku odbiorników wymaga obliczenia prądu znamionowego urządzenia ochronnego. Jego obciążalność musi być równa lub większa od sumy wartości znamionowych podłączonych wyłączników. Wybór progu zadziałania zabezpieczenia różnicowego zależy od zastosowania i kategorii zagrożenia w danym obiekcie. Urządzenie zabezpieczające może być podłączone w panelu na klatce schodowej lub w rozdzielnicy wewnątrz mieszkania.
Okablowanie wyłączników RCD i wyłączników automatycznych w mieszkaniu, pojedynczo lub w grupach, musi być zgodne z wymaganiami Kodeksu Instalacji Elektrycznych. Przepisy wyraźnie stanowią, że instalacje elektryczne zabezpieczone wyłącznikami RCD muszą być uziemione. Nieprzestrzeganie tego wymogu stanowi poważne naruszenie prawa i może prowadzić do negatywnych konsekwencji.
Schematy połączeń wyłączników RCD w systemach trójfazowych
Mieszkania w miastach są zazwyczaj zasilane energią elektryczną z trójprzewodowego systemu jednofazowego. W poprzednim rozdziale wyjaśniono, jak podłączyć RCD w mieszkaniu.
Domy wiejskie i domy jednorodzinne często zużywają znacznie więcej energii elektrycznej. Często są one podłączone do trójfazowej sieci zasilającej. W domach wiejskich można stosować elektryczne kotły grzewcze i duże podgrzewacze ciepłej wody. W budynkach gospodarczych często urządza się warsztaty, wyposażone w maszyny o różnym przeznaczeniu.
Wiele odbiorników o dużej mocy jest przystosowanych do napięcia 380 V. Muszą być one wyposażone w pięć przewodów - trzy przewody fazowe, przewód neutralny i przewód uziemienia ochronnego. W wielu miejscach istnieją przestarzałe sieci czteroprzewodowe, które nie mają oddzielnego przewodu uziemiającego. W takim przypadku, aby zastosować trójfazowy RCD, właściciel domu musi samodzielnie wykonać obwód uziemiający i ułożyć sieć uziemiającą.
Po uziemieniu, instalacja RCD w sieci trójfazowej nie różni się od podłączenia jednofazowego uziemienia ochronnego. Schematy połączeń i kryteria doboru urządzeń zabezpieczających pozostają bez zmian.
W przypadku obciążenia trójfazowego zasilanego napięciem 380 V prąd znamionowy można obliczyć według wzoru:
I = P / 1,73 U,
gdzie I to prąd znamionowy, P to trójfazowa moc obciążenia, U to trójfazowe napięcie zasilania.
Błędy w podłączeniu RCD
Początkujący elektrycy i majsterkowicze często nie wiedzą, jak prawidłowo okablować wyłączniki i wyłączniki różnicowoprądowe. Przy podłączaniu urządzeń różnicowoprądowych należy ściśle przestrzegać następujących zasad:
- Wyłączniki RCD muszą być połączone szeregowo z wyłącznikami automatycznymi;
- Chronione urządzenia elektryczne muszą być uziemione.
Mimo prostoty zasad, często zdarzają się powtarzające się błędy. Wielu rzemieślników uważa, że odłączniki muszą być uruchamiane w przypadku dotknięcia przez człowieka części urządzeń elektrycznych znajdujących się pod napięciem w wyniku uszkodzenia izolacji. Jest to błędne przekonanie. Zabezpieczenie nie może zadziałać po dotknięciu go przez człowieka, lecz po wystąpieniu zwarcia izolacji. Z tego powodu uziemienie ochronne stosuje się w połączeniu z wyłącznikiem RCD.
Drugim często popełnianym i niebezpiecznym błędem jest stosowanie "uziemienia". W tym przypadku przewód neutralny jest podłączony do korpusu chronionego urządzenia elektrycznego. Taki układ jest niebezpieczny, ponieważ w przypadku przerwania przewodu neutralnego istnieje możliwość pojawienia się fazy w chronionym urządzeniu.
Innym często popełnianym błędem jest łączenie przewodów neutralnych zasilanych przez różne urządzenia zabezpieczające. Takie połączenie z konieczności prowadzi do powstania prądów upływu i zadziałania urządzeń zabezpieczających.
Instalowanie wyłącznika RCD
Instalacja wyłączników różnicowoprądowych i automatycznych wyłączników automatycznych rzadko jest trudna. Nowoczesne urządzenia zabezpieczające są dostępne w standardowych obudowach modułowych i są montowane na szynie DIN. Do montażu na szynie są one wyposażone w wygodny zatrzask. W celu podłączenia przewodów są one wyposażone w zaciski śrubowe lub zaciski sprężynowe umożliwiające montaż bezśrubowy.
Producenci oferują rozdzielnice na szynie DIN do montażu wewnątrz i na zewnątrz budynków. Urządzenia te mają estetyczny wygląd i umożliwiają szybką instalację w mieszkaniu miejskim oraz w indywidualnym domu prywatnym.
Powiązane artykuły:
