Poprzedni wpis o naszym małym bohaterze traktował o jego budowie, podstawowych parametrach, zasadzie działania oraz o funkcjonalności przycisku „Test”.

W poniższych wersach rozszerzę tematykę o kilka dodatkowych kwestii:

  • Wyłącznik różnicowoprądowy (w skrócie RCD), a ochrona przeciwporażeniowa
  • W jakim układzie (kiedy) można stosować wyłącznik różnicowoprądowy
  • Kiedy zadziała wyłącznik różnicowoprądowy
  • W jaki sposób wykonać w rozdzielnicy połączenia wyłącznika dwubiegunowego (230V) i czterobiegunowego (400V)
  • Jakie są najczęstsze błędy przy podpinaniu wyłączników różnicowoprądowych

Poraził mnie prąd, a mam „różnicówkę”…Hopek_Prad1    Hopek_Prad2

Często spotkamy się z określeniami, że wyłącznik różnicowoprądowy zapewnia ochronę przeciwporażeniową użytkowników. Nie przeczę, pomaga bardzo. Jeśli przez człowieka do ziemi popłynie prąd o natężeniu większym niż 30 mA, to wyłącznik zadziała i niewykluczone, że nic nie poczujesz, poza tym, że w domu zgaśnie światło.

No dobra, ale co się stanie jeśli przez człowieka będzie płynął prąd mniejszy niż graniczna wartość np. 25mA?
Może się tak zdarzyć (obrazek po lewej). Rezystancja ciała ludzkiego jest wyższa gdy skóra jest sucha, a styk z podłożem jest słabszy, gdy przykładowo masz założone obuwie z względnie gumową podeszwą. Zatem w sumie załóżmy, że rezystancja wynosi 9 200Ω i przy napięciu 230V płynie przez Ciebie prąd 25mA.
Wyłącznik nie zadziała, bo prąd różnicowy nie jest wystarczająco duży, ale jeśli myślisz, że porażenie takim prądem to sama przyjemność to się grubo mylisz:

15-25mA – Bardzo silne skurcze i bóle, samodzielne oderwanie się jest niemożliwe, trudności z oddychaniem

Jasne, powinieneś to przeżyć bo granica funkcjonowania mięśni odpowiedzialnych za oddychanie to właśnie 30mA, ale wesoło może nie być. Pewnym wyjściem może być zastosowanie wyłącznika różnicowoprądowego, który reaguje przy różnicy 10mA. Jednak oprócz tego, że jest dwa razy droższy, to może wyzwalać zbyt szybko w stosunku do ewentualnego zagrożenia. Rzecz do przemyślenia.

Drugi niefortunny przypadek (obrazek po prawej) może się zdarzyć, gdy złapiemy dwa przewody, w dowolnym miejscu, neutralny i fazowy. Z czego najpierw neutralny, a następnie fazowy. Wtedy prąd zamiast do ziemi może popłynąć z jednej dłoni do drugiej. Z punktu widzenia wyłącznika różnicowoprądowego wszystko będzie grać i buczeć. W końcu elektrony nigdzie nie uciekają… ale rażenie występuje.

Niby nie jest łatwo osiągnąć zarówno pierwszy jak i drugi przypadek. Ale takie opcje istnieją.
Wniosek: Po zamontowaniu różnicówki i przetestowaniu przyciskiem „Test” nie należy wyłączać mózgu, oraz pamiętać naczelną zasadę, że wszelkie prace elektroinstalacyjne trzeba wykonywać przy wyłączonym napięciu elektrycznym. 🙂

Kiedy można zastosować wyłącznik różnicowoprądowy

TN-S
TN-S
TT
TT
TN-C-S
TN-C-S
TN-C
TN-C

O układach sieciowych wspominałem w artykule o uziemieniu. Omówiłem tam 4 podstawowe układy sieciowe stosowane w domach i mieszkaniach:

  • TN-S
  • TT
  • TN-C-S
  • TN-C

Nie ma przeciwwskazań do stosowania wyłączników różnicowoprądowych w układach TN-C-S, TN-S oraz TT czyli w układach z osobnym przewodem ochronnym poprowadzonym na terenie domu.
Natomiast w układzie TN-C czyli w klasycznych (żeby nie powiedzieć starych) dwużyłowych instalacjach stosowanie RCD jest zabronione.
Pytanie brzmi, dlaczego?

  • W przypadku zadziałania wyłącznika różnicowoprądowego rozłączany jest zarówno przewód fazowy jak i przewód neutralny. W tym przypadku przewód neutralny jest również przewodem ochronnym. A rozłączanie przewodów ochronnych jest niedozwolone.
  • W instalacji tego typu, w gniazdkach przewód neutralny jest połączony z przewodem ochronnym (link). Jeśli nastąpi przebicie na obudowę urządzenia i prąd będzie płynął poprzez obudowę do gniazdka, to z punktu widzenia wyłącznika RCD wszystko będzie w jak najlepszym porządku. Wyłącznik nie ma zielonego pojęcia co się dzieje za gniazdkiem. Wie tylko, że ilość prądu, która wypłynęła zgadza się z ilością prądu, która powróciła z urządzenia. A że popłynęło przez obudowę to już trudno.
    Podsumowując: RCD może nie zadziałać w sytuacji gdy powinien.
  • W instalacji TN-C prąd wypływający z różnicówki może nie być zgodny z prądem do niej powracającym. W przypadku, gdy jednocześnie dotkniesz (sam lub jakimś elementem przewodzącym) np. obudowy komputera i kaloryfera, może wystąpić wyrównanie potencjałów (instalacja C.O. może być lepiej uziemiona) i nastąpi zadziałanie wyłącznika ponieważ część prądu „uciekło”.’
    Podsumowując: RCD może zadziałać w sytuacji w której nie powinien.

Ponadto – a jest to kwestia, która może dotyczyć każdego typu sieci – podczas normalnej pracy urządzeń bardzo niewielki prąd z urządzenia może „upływać” poprzez podłoże do elementów uziemionych np. instalacji C.O. Jest to może trudne do zrozumienia, natomiast jeśli obudowa urządzenia nie jest dobrze odizolowana od podłoża (m.in. gumowe nóżki) to taka sytuacja może nastąpić. Jeśli ma to miejsce w przypadku kilku urządzeń jednocześnie, wyłącznik może ulec wyzwoleniu.

To tyle jeśli chodzi o przeciwwskazania. Jest oczywiście i druga strona medalu. W układzie TN-C wyłącznik RCD wciąż chroni przed porażeniem prądem elektrycznym (pod warunkiem, że natężenie jest odpowiednio duże tj. 30mA) jeśli prąd płynie przez ciało człowieka do ziemi.

Nie zamierzam tutaj przekonywać do stosowania lub nie stosowania różnicówki w układach TN-C. Od wielu lat na forach toczą się boje w tym temacie i trudno powiedzieć czy jest więcej zwolenników czy przeciwników i których racja jest „najmojsza”. Fakt faktem, normy tego zabraniają, natomiast niejeden już taką instalację wykonał i w moim mniemaniu każdy powinien ocenić sam, czy zastosowanie wyłącznika różnicowoprądowego w takim przypadku mu zaszkodzi czy pomoże. Grunt tylko, żeby znać wszystkie ZA i PRZECIW oraz przed czym tak naprawdę różnicówka chroni.

Ale jak to podłączyć?

Po pierwsze primo wyłącznik różnicowoprądowy nie może istnieć sam pomiędzy zasilaniem, a urządzeniem. Nie może ponieważ RCD nie zabezpiecza ani przed zwarciem w obwodzie, ani przed przegrzaniem przewodów z powodu przepływu prądu o zbyt dużym natężeniu. W przypadku zaistnienia takiej sytuacji bez dodatkowego zabezpieczenia, możemy usmażyć wyłącznik i/lub przewody.
Dlatego w domowych rozdzielnicach jako uzupełnienie stosuje się wyłącznik nadprądowy. Co najmniej jeden (jest to zależne od ilości obwodów) dla każdego wyłącznika różnicowoprądowego. Więc? Schemacik!

RCD+1xF

Nieco uproszczony schemat dla jednego obwodu wygląda właśnie tak.

  1. W rozdzielnicy podpinamy zasilający przewód fazowy i neutralny do wyłącznika różnicowoprądowego.
  2. Przewód ochronny łączymy za pomocą listwy zaciskowej poza jakimkolwiek wyłącznikiem. Przewód ochronny nie może być w żaden sposób rozłączany. Poza tym RCD nie interesuje dokąd uciekają elektrony, czy poprzez przewód ochronny czy poprzez człowieka do ziemi, bez różnicy. Pytanie dla niego brzmi: czy prąd płynący przewodem fazowym jest zgodny z prądem płynącym w przewodzie neutralnym?
  3. Przewód fazowy na wyjściu RCD jest podpięty do wyłącznika nadprądowego – zabezpieczenie przed zbyt dużym natężeniem prądu.
  4. Przewód neutralny na wyjściu RCD jest podpięty bezpośrednio do gniazdek.

Rzeczywiste podłączenie powyższego schematu. Mamy tutaj:

  • Wyłącznik różnicowoprądowy dwubiegunowy o In = 25A i IΔn = 30mA
  • Wyłącznik nadprądowy jednobiegunowy o In = 16A

Po lewej stronie skrzynki wchodzi przewód zasilający.
Drugim przewodem wychodzącym ze skrzynki jest przewód (po prawej stronie), który zasila rozgałęźnik (przedłużacz).
Jest tutaj pewna zmiana w stosunku do schematu, która nie wpływa na funkcjonalność wyłącznika. Czy ją zauważyłeś?

DSC_0327

Żeby mieć pełny wgląd w sytuację jeszcze jedna fotka:

DSC_0329

Jak płyną elektrony w obwodzie?

Prześledźmy na spokojnie ich trasę.

DSC_0323

Żeby funkcjonalnie było zgodnie z rzeczywistością, najpierw trzeba „podnieść” (załączyć) oba wyłączniki.

DSC_0323_trip_L

Podróż rozpoczyna się od zasilającego przewodu fazowego (brązowego) tj. w punkcie 1. Następnie prąd przepływa przez wyłącznik różnicowoprądowy, a następnie wpływa do wyłącznika nadprądowego. Stamtąd już prostą drogą poza skrzynkę do gniazdka / urządzenia / wyłącznika.
To jest pierwsza połowa drogi elektronów :-).

DSC_0323_trip_NGdy elektrony przepłyną przez urządzenie, wracają one przewodem neutralnym i wpływają do wyłącznika RCD. Stamtąd poprzez listwę zaciskową do neutralnego przewodu zasilającego (punkt nr 1).

DSC_0323_trip_all

Cała droga elektronów wewnątrz skrzynki wygląda tak. Naturalnie w napięciu przemiennym kierunek przepływu elektronów ciągle się zmienia. Ale analiza przepływu prądu pod tym kątem nie jest nam do szczęścia potrzebna.

DSC_0323_AnimS

Przeżyjmy to jeszcze raz w formie animacji 🙂 .

Trochę więcej obwodów

RCD_2P_3xF

No! To już jest trochę bardziej realistyczny rysunek.

  1. Mamy trzy żyły przewodu zasilającego wchodzącego z lewej strony do rozdzielnicy:
    • przewód fazowy jest podpięty bezpośrednio do wyłącznika różnicowoprądowego
    • przewód neutralny jest podpięty do głównej neutralnej listwy zbiorczej roboczo nazwanej N1
    • przewód ochronny jest podpięty do ochronnej listwy zbiorczej roboczo nazwanej PE1
  2. Do RCD od góry jest podpięty zasilający przewód fazowy i przewód neutralny (poprzez listwę  N1).
  3. Po drugiej stronie wyłącznika RCD (od dołu) potencjał elektryczny znajdujący się w przewodzie fazowym, rozporowadzony jest równolegle na trzy wyłączniki nadprądowe (w efekcie trzy obwody elektryczne).
  4. Przewód neutralny wychodzący z wyłącznika różnicowoprądowego jest podpięty do listwy zaciskowej N2, do której z kolei podpięte są jedynie przewody neutralne z obwodów elektrycznych zasilonych z wyłącznika różnicowoprądowego (tutaj wszystkie trzy obwody).
  5. Przewody ochronne: zasilający i przewody z obwodów są połączone ze sobą poza jakimikolwiek wyłącznikami.

Zapraszam teraz na krótką wycieczkę „palcem po mapie”.

Do wyłącznika RCD, zasilającym przewodem fazowym dopływają elektrony. Przepływają spokojnie przez zabezpieczenie i przykładowo:

  • 10% z nich popłynie poprzez wyłącznik F1 do obwodu oświetleniowego
  • 60% z nich popłynie poprzez wyłącznik F2 do obwodu gniazdek
  • 30% z nich popłynie poprzez wyłącznik F3 do obwodu łazienkowego

W identycznej ilości mają one powrócić przewodami neutralnymi do listwy zaciskowej N2. W listwie tej nastąpi zsumowanie elektronów, które wpłyną z powrotem do wyłącznika różnicowoprądowego. Jeśli suma się nie będzie zgadzać (różnica powyżej 30mA), wyłącznik różnicowoprądowy odetnie napięcie od wszystkich trzech obwodów.

UWAGA!
Zwracaj zawsze uwagę na maksymalne natężenie prądu jakie może płynąć przez wyłącznik różnicowoprądowy (prąd znamionowy wyłącznika).
W podanym przykładzie w sumie przez wyłączniki nadmiarowo-prądowe F1, F2, F3 może płynąć prąd np. 3x16A = 48A, a nasz wyłącznik różnicowoprądowy może mieć prąd znamionowy np. 25A lub 40A.
Schemat ten wynika z praktyki, ponieważ zabezpieczenia zbiorcze dla mieszkania/domu znajdują się w skrzynce z licznikiem i dzięki temu wyłącznik RCD nie pozostaje bez ochrony. Trzeba się jednak upewnić czy te zabezpieczenia nie chronią przed wyższym natężeniem prądu niż znamionowy prąd zamontowanego wyłącznika różnicowoprądowego. Jeśli tak jest, to trzeba dołożyć wyłącznik nadprądowy bezpośrednio przed wyłącznikiem różnicowoprądowym.
Namieszałem? Mam nadzieję, że jednak nie, a jak będzie potrzeba dorzucę schemat 🙂 .

Co trzy fazy to nie jedna

RCD3+1xF3

CDC490
Źródło: hager.pl

W obwodach trójfazowych wyłącznik różnicowoprądowy zamiast czterech, posiada osiem zacisków. Po jednej parze dla dwóch dodatkowych faz.

Pewnie zastanawiasz się jak to możliwe, że mamy trzy przewody fazowe i tylko jeden przewód neutralny. Jak wyłącznik różnicowoprądowy liczy tą sumę? Odpowiem bezpiecznie, że w przypadku 3 faz liczona jest suma wektorowa (słowo klucz) prądów z niego wypływających i do niego wpływających.

W jaki sposób ugryźć tą sumę wektorową to temat na osobny artykuł. Artykuł o zasilaniu trójfazowym 🙂 .

Wyłącznik co chwilę „wywala”

Jeśli wyłącznik jest już długo zamontowany, działał dobrze i nagle zaczyna się dziwnie zachowywać tj. następują mniej lub bardziej regularne wyzwolenia, najbardziej prawdopodobną przyczyną jest jakaś usterka w instalacji lub w jakimś urządzeniu.

Natomiast jeśli wyłącznik wyzwala (prawie) od samego początku od czasu zainstalowania, przyczyn należy raczej upatrywać w nieodpowiednim podłączeniu wyłącznika. Możliwości jest kilka a najbardziej prawdopodobnym z nich wg mojego rankingu jest taka sytuacja:

RCD_2P_3xF_Error

Jak zauważyłeś (trudno przeoczyć czerwoną strzałkę) jeden z przewodów neutralnych obwodów podpiętych do różnicówki jest wpięty nie do tej listwy zaciskowej co trzeba. W takim wypadku prąd płynący do obwodu oświetleniowego, przewodem fazowym przepływa przez RCD, natomiast wracając przewodem neutralnym całkowicie go omija. Rzecz niedopuszczalna o czym sprawny wyłącznik szybko przypomni 🙂 .

Kilka dodatkowych przypadków niepoprawnego podłączenia wyłącznika różnicowoprądowego znajdziesz tutaj.

Podsumowanie

I po krzyku 🙂 . Po dwóch częściach teorii pozostała nam ostatnia. Pod napięciem, yeah!
Przetestuję działanie wyłącznika różnicowoprądowego:

  • wykonam test za pomocą przycisku
  • połączę przewód neutralny z przewodem ochronnym
  • podłączę jeden z przewodów neutralnych do niewłaściwej listwy

Ponadto napiszę kilka słów nt. doboru wyłącznika (parametry i ilość) pod kątem praktycznym.

Jeśli to co tutaj napisałem nie jest dla Ciebie wystarczające, polecam stronę bezel (wszystko pisane językiem technicznym z użyciem terminologii elektrycznej, ale fakt faktem dużo informacji i wiedzy).

Drukuj

Dodaj komentarz

30 komentarzy do "Strażnik elektronów – rzecz o wyłączniku różnicowoprądowym cz.2"

Powiadom o
avatar
Sortuj wg:   najnowszy | najstarszy | oceniany
dan
Gość

fajnie i jasny sposob napisane

Mariusz
Gość

Witam ! Wyłącznik różnicowoprądowy ,który zadziała dopiero powyżej prądu znamionowego, w tym przypadku > 30mA ,jest do wymiany.Wyłącznik powinien zadziałać już przy prądzie pomiędzy 1/2 in-1 in.( 15mA-30mA).W praktyce wyłączniki różnicowoprądowe, o wartości 30mA ,działają już pzy prądzie upływu 21mA-26mA.Pozdrawiam

Robert
Gość

Witam ! Kupiłem i mam zamiar podłączyć wyłącznik różnicowoprądowy dokładnie taki sam jak na zdjęciach tutaj . Jednak producent przedstawił inny schemat podłączenia tego wyłącznika . Przewód L (fazowy) według producenta ma być podłączony do zacisku z przyciskiem TEST, natomiast przewód N (neutralny) do zacisku z włącznikiem . Dokładnie odwrotnie jak na zdjęciach tutaj . Teraz nie wiem jak podłączyć prawidłowo wyłącznik . Trzymać się schematu producenta czy przykładu tutaj pokazanego ? Czy jest jakaś różnica, a może nie ma żadnej ?
Kolejne pytanie to; czy do wyłącznika różnicowoprądowego 25 A mogę podłączyć dwa wyłączniki nadmiarowe 20 A i 16 A ? Czy jednak muszą to być 10 A i 16 A ?
Proszę o podpowiedź !

maciek
Gość

Witam, mam pytanie, może laickie, ale czytam tak dla zaspokojenia ciekawości, Dlaczego na zdjęciach powyżej nie są zmostkowane listwy N i PE a na filmie w 3 części artykułu są zmostkowane? na czym polega różnica? pozdrawiam i gratuluje naprawde ciekawego bloga 🙂

Krzysztof
Gość

Witam. Radek w trzeciej części pod drugim schematem opisuje dlaczego wstawił mostek,

MarK
Gość

U mnie RDC zadziałał gdy z żelazka podczas prasowania z winy nieszczelności trochę wyciekała woda… i wyłączał się dopóki żelazko nie zostało odłączone.

Tomasz
Gość

Poradnik bardzo fajny, wszystko jasno i przejrzyście napisane, jest tylko jedno ale. Sumy wektorowej nie stosujemy dla skalarów (jak sama nazwa wskazuje). Dlatego użycie pojęcia „suma wektorowa natężeń prądu” jest błędna.
Pozdrawiam 🙂

Dominik
Gość

Witam, bardzo fajna storna. Rozwijaj ja jak najdłużej.
Ale mam pytanie, jesli mamy instalację TN-C (stare mieszkanie około 30lat) i chcemy zastosować RCD do ochrony obwodów łazienkowych i kuchni oraz gniazdek i oświetlania na zewnątrz (balkon), to jeśli przed „rozdzielnicą” wyodrębnimy/rozdzielimy sobie przewód neutralny na PE i N to możemy zastosować RCD, lub ewentualnie jak w takiej instalacji zabezpieczyć coś ala RCD?
Bardzo proszę o odpowiedź.

Piter
Gość

Cześć, wyjątkowo sprawnie opisujesz te zagadnienia i z przyjemnością czytam je 🙂
To teraz mam „dziwne” pytanie. Czy ma znaczenie od której strony podłącze RCD? 🙂

Duncan
Gość

Jedno zasadnicze pytanie.
Czemu właściwie przewód ”N” jest podłączony do Listwy nr 1 potem idzie przez RCD i na listwę Nr2?
Nie można ominąć listwy nr 1 i podłączyć go od razu do wyłącznika różnicowoprądowego?

krzysztof
Gość

Super opisane.

Kamil Kowalski
Gość

Mam pytanie donośnie schematu podłączenia RCD.Według Mnie od RCD przewody fazowe powinny iść do bezpiecznika pierwszego (F1) i dopiero bezpieczniki pozostałe (F2 i F3) połączone powinny być razem połączone szyną lub mostkiem, a nie połączone razem z RCD bo w przypadku „przebicia” to RCD odcina prąd od bezpieczników.Z tego co widzę na zdjęciu to według mnie po wykryciu przebicia przez RCD ( definicja mówi że suma prądów wypływających z obwodu jest równa sumie prądów wpływających do obwodu) RCD i tak nie zadziała bo Pana schemat podłączenia jest zły. Proszę Mnie poprawić jeżeli się mylę i Mój tok myślenia jest nie właściwy.

Kamil Kowalski
Gość

RCD nie działa bez powodu !!!!!! .Powodem działania RCD może być np: pęknięta izolacja na przewodzie fazowym przez co następuje upływ prądu na obudowę danego urzędzenia lub do ziemi w skutek czgo nie „zamyka” się obwód i mamy zadziałanie RCD: upływ zera do ziemi . Zły montaż RCD to jedno ale stan instalacji i izolacji na przewodach elektrycznych to sprawa ” życia i śmieci „.Po za tym przy silniku trójfazowym asynchroniczym „prąd różnicowy ” wole mierzyć miernikiem cęgowym ( czyli Cęgi Dietza ) ( Ja mam miernik cęgowy UT 201 ) bezpieczeństwo + wygoda.

MajorBoss
Gość

Artykuły świetne- gratulacje ! 🙂

Ale jedno pytanie: dlaczego na powyższych schematach zastosowałeś (mogę przejść na „Ty”? 🙂 ) listwę zaciskową dla przewodu neutralnego, czyli listwę „N1”.
Czy przypadkiem przewód neutralny nie powinien być od razu (bezpośrednio) wpięty do różnicówki (tzn. bez przerywania go listwą zaciskową „N1”)?

Paweł
Gość

Super – forma i treść. Skomplikowane sprawy stają się proste. Sposób przekazu powoduje, że nie sposób nie przyswoić tej wiedzy. Gratuluję.

Paweł

Robert
Gość

No i mamy kolejny rewelacyjny artykuł,masz talent chłopie
Nawet nie masz pojęcia jak dzięki tobie niektóre ciężkie zagadnienia stają się od razu zrozumiałe a ja się cieszę bo rozumiem,świetny pomysł z tym blogiem BRAWO.
Do tematu z wyłącznikiem brakuje mi tylko wyjaśnienia działania przekładnika Farrantiego?no i można by było zamknąć trylogię RCD pozdrawiam Radku

Elektryk
Gość

Świetny artykuł i spora dawka naprawdę fachowej wiedzy. Dziki za szczegółowe przedstawienie problematyki w 2 obszernych wpisach. Pozdrawiam serdecznie

Kamil
Gość

Kolejny świetny wpis . Jedynie czego mi zabrakło to połączenie przy zastosowaniu kilku RCD . ( może jakieś drobne uzupełnienie ?)
Pozdrawiam i czekam z niecierpliwością na kolejne artykuły .

wpDiscuz