Zasada działania wyłącznika różnicowoprądowego
Wyłącznik różnicowoprądowy (pot. różnicówka) jest urządzeniem realizującym samoczynne wyłączenie zasilania w przypadku porażenia lub uszkodzenia izolacji. Działanie wyłącznika opiera się na pomiarze całkowitego prądu wpływającego przewodami fazowymi i wypływającego przewodem neutralnym. Człon pomiarowy wyłącznika, oparty o przekładnik Ferrantiego mierzy sumę geometryczną prądów przepływających przez wyłącznik. Suma ta w poprawnie działającej instalacji elektrycznej wynosi zero.
IL1 + IL2 + IL3 + IN = 0
Suma geometryczna prądów płynących przez wyłącznik różnicowoprądowy jest nazywana prądem różnicowym lub upływowym (ΔI). Każdy wyłącznik ma określony prąd różnicowy znamionowy (ΔIn), który określa wartość prądu różnicowego przy jakim wyłącznik zadziała w czasie <200ms.
A więc, jeżeli nastąpi uszkodzenie w odbiorniku i część prądu o wartości większej niż prąd różnicowy znamionowy wyłącznika, przez obudowę przepłynie do ziemi, nastąpi wyłączenie zasilania.
Przy ochronie przeciwporażeniowej powinno się stosować wyłączniki o prądzie różnicowym znamionowym nie większym niż 30mA (ΔIn≤30mA). Wyłącznik różnicowoprądowy stanowi uzupełnienie ochrony przed dotykiem bezpośrednim lub może być urządzeniem realizującym samoczynne wyłączenie zasilania przy ochronie przed dotykiem pośrednim (ochrona przy uszkodzeniu).
Każdy wyłącznik różnicowoprądowy posiada kilka parametrów charakteryzujących go:
- napięcie znamionowe Un [V]
- prąd znamionowy różnicowy ΔIn [A]
- prąd znamionowy długotrwały In [A]
- typ wyłącznika: A, AC, B
- rodzaj wyzwalacza: np. selektywny (S), krótkozwłoczny (G)
- wytrzymałość zwarciowa Icn [kA]
- częstotliwość znamionowa [Hz]
Na wyłącznikach różnicowoprądowych mogą się znaleźć następujące oznaczenia:
Podłączenie wyłącznika różnicowoprądowego
Wyłączniki różnicowoprądowe można stosować w układach sieci TN-S, TT, IT oraz TN-C-S. W układzie TN-C nie powinno się stosować wyłącznika różnicowoprądowego. Normy nie wspominają o tym, że nie można stosować wyłącznika w układzie TN-C, jednak nie zaleca się jego stosowania, ponieważ mógłby on działać nieprawidłowo. Należałoby zrobić przed wyłącznikiem różnicowoprądowym rozdział przewodu PEN na PE i N.
W zapisie prawnym Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. nr 109, poz. 1156) oraz późniejsze rozporządzenia zmieniające, czytamy:
$183
I. W instalacjach elektrycznych należy stosować:
(…)
3. urządzenia ochronne różnicowoprądowe lub odpowiednie do rodzaju i przeznaczenia budynku bądź jego części, inne środki ochrony przeciwporażeniowej.
Z kolei norma PN-HD 60364-4-41:2009 Instalacje elektryczne niskiego napięcia – Część 4.41. Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa – Ochrona przed porażeniem elektrycznym, nakazuje stosowanie wyłączników różnicowoprądowych jako ochronę uzupełniającą.
A więc wyłączniki różnicowoprądowe o prądzie znamionowym różnicowym nie większym niż 30mA stosujemy w każdym możliwym przypadku, a przede wszystkim i obowiązkowo:
- w obwodach zasilających urządzenia o zwiększonym zagrożeniu porażeniowym (łazienka, kuchnia, pomieszczenia produkcyjne o zwiększonej wilgotności, baseny itp.),
- w obwodach zasilających urządzenia I klasy izolacji.
Działanie wyłącznika różnicowoprądowego
Wyłącznik różnicowoprądowy może zadziałać tylko w określonych przypadkach:
- W przypadku zwarcia przewodu fazowego lub neutralnego z obudową urządzenia. W takim przypadku przez obudowę chronionego urządzenia przepływa prąd zwarciowy i wyłącznik zadziała jeżeli zostanie spełniony warunek:
IL1 + IL2 + IL3 + IN ≥ ΔIn - Gdy izolacja w chronionej instalacji ulegnie pogorszeniu lub uszkodzeniu. Wyłącznik zadziała jeżeli jej rezystancja zmniejszy się do wartości przy której prąd upływu będzie większy niż znamionowy prąd różnicowy wyłącznika.
- W przypadku dotyku bezpośredniego części czynnych będących pod napięciem – przez osobę rażoną przepłynie prąd i wyłącznik zadziała w czasie mniejszym niż 20ms.
Wyłącznik różnicowoprądowy nie zadziała w przypadku zwarcia między przewodem fazowym a neutralnym. Nie stanowi on zabezpieczenia zwarciowego i przeciążeniowego, dlatego w instalacji musi być stosowany razem z dodatkowymi zabezpieczeniami zwarciowymi i nadmiarowo-prądowymi.
Wyłączniki różnicowoprądowe stanowią doskonałą ochronę dodatkową osób i urządzeń i powinny być jak najszerzej stosowane. Jeżeli wyłącznik różnicowoprądowy nie pozwala załączyć jakiegoś obwodu tzn. że gdzieś w danym obwodzie jest upływ prądu – np. na obudowę urządzenia. Nie należy w takim wypadku pomijać urządzenia ochronnego jakim jest wyłącznik różnicowoprądowy, ale w pierwszej kolejności znaleźć przyczynę nieprawidłowej pracy instalacji. Bezpieczeństwo użytkowników instalacji elektrycznej musi być na pierwszym miejscu.
Oczywiście każdy wyłącznik różnicowoprądowy musi być dobrany przez projektanta przy uwzględnieniu dopuszczalnego prądu upływu urządzeń. W instalacji elektrycznej mogą być stosowane wyłączniki o znamionowym prądzie różnicowym >30mA, ale nie stanowią one wtedy środka ochrony uzupełniającej przy dotyku bezpośrednim. Są jednak doskonałym środkiem ochrony od porażeń przy uszkodzeniu.
Witam
Sieć TN-C-S w punkcie rozdziału w rozdzielni PEN na PE i N dodatkowo bednarka + 3 mb pręt wbity w ziemię napięcie między L1 ;L2 ;L3 a przewodem N 242 V .Z czego wzięła się moja nie pewność ? podłączałem gniazdo i przewody były zbyt długie więc je obciąłem świadomy że zewrę N i PE ,pomyślałem e wywali RCD i tu zdziwienie RCD nie wywalił czemu?
I teraz pytanie czy zwarcie przewodu N po RCD z przewodem PE musi wyłączyć RCD ? .Czemu pytam . Szukałem w necie i na ten temat zdania są podzielone ( przeważnie zamiast odpowiedzi jest pyskówka” „fachowców”” a odpowiedzi żadnej ) ja do tej pory też uważałem że musi wywalić . Tego samego zdania są moi koledzy elektrycy .Tylko co ma ją wyłączyć ? Różnice potencjałów są tak małe a prąd mierzony między N a Pe praktycznie żaden . instalacja jest nowa jeszcze bez pomiarów i odbioru ale uważam że wszystko jest ok .Martwi mnie tylko że kilka miesięcy temu zwarcie N po RCD i PE powodowało wyłączenie jej a teraz nie .Przeprowadziłem takie testy : Podłączenie nawet małego obciążenia pod fazę po RCD i PE wyłącza ,test wyłącza ,RCD pod obciążeniem zwarte przejście fazy lub przewodu N przez RCD nie wyłącza jej .Uszkodzenie RCD raczej nie, jest ich 10 sztuk Legrand 30mA 40A typ „A” i” AC” Proszę o pomoc Co jest nie tak a może wszystko jest Ok i tak ma być
Jeśli w obwodzie nie ma obciążenia, to różnicówka nie zadziała przy zwarciu N-PE. To chyba jest oczywiste.
Mimo, że obwód nie jest obciążony to jednak w różnych obwodach nawet mieszkaniowych N „posiada” potencjał w stosunku do „ziemi”. /oczywiście to zależy od pory dnia i obciążenia instalacji. W moim bloku można pomierzyć potencjał N w gniazdku do rury wodociągowej nawet do kilku woltów /dlatego między innymi są ważne połączenia tzw. wyrównawcze. Dlatego zwykle jak się zewrze w gniazdku N z bolcem /PE/ które jest chronione wyłącznikiem różnicowym wyłącznik różnicowy wybija./ gniazdko nieobciążone!/, czyli pojawia się w obwodzie prąd większy od prądu znamionowego różnicówki /30 mA/. Tak się dzieje, wielokrotnie się z tym spotykałem /pracowałem w pomiarach i rozruchu urządzeń el. przeszło 30 lat. Pozdrawiam.
Można jeszcze by podyskutować o zadziałaniu różnicówki kiedy cała instalacja jest sprawna, bezbłędnie połączona, izolacja nieuszkodzona ale starczy tej wiedzy.
Wcale niesymetryczność odbiorników przy połączeniu w trójkąt czy w gwiazdę ( przy braku N) nie sprawia upływu i zadziałania różnicówki jak pisze pan Dolata w komentarzu z 29.06.2016. Cokolwiek spowodowałoby tą niesymetryczność obciążenia czy zwarcie czy jakaś inna zmiana rezystancji. Suma prądów nadal będzie równa zeru.
Różnicówka jedynie zadziała jak będzie upływ poza cały układ (obwód) w który jest wpięta i to tylko oczywiście ta część obwodu co jest przed nią. Nie reaguje na wewnętrzne zmiany obciążenia, wewnętrzne zwarcia powodujące niesymetryczność, inny rozpływ prądu. Tylko na upływ poza układ, zwykle do ziemii.
Zgadza się – niesymetryczność odbiorników nie powoduje zadziałania wyłącznika RCD.
Połączenie grzałek w układ D, bez przewodu N – suma prądów = 0. Jeżeli jedna z grzałek będzie inna (układ D niesymetryczny), również suma prądów będzie równa 0. Zwarcie grzałki (zwarcie do obudowy) – pojawi się upływ i RCD zadziała.
Przyznaję, że w komentarzu z 29.06.2016 nie wyraziłem się do końca jasno.
A co kiedy wszystko jest w porządku z instalacją, żadnej usterki a różnicówka nadal wybija jak to często ma miejsce? Co wtedy się dzieje? Co robimy wtedy, kto wie?