Domowa rozdzielnica… finał cz.1

Małymi kroczkami dotarliśmy do finału cyklu „Domowa rozdzielnica w małym palcu”.

W tym artykule „zaprojektuję” i złożę od zera małą domową rozdzielnicę i zademonstruję jej funkcjonalność, ale po kolei. Zacznijmy od tego, że finał również jest podzielony na dwie części 🙂 :

1. Dwa słowa: wstęp teoretyczny. Od zera na schematach krok po kroku wyjaśnię:
   • Jakie zabezpieczenia i akcesoria modułowe wykorzystam
   • Jaką funkcję będzie pełnić każdy z modułów
   • Jakie połączenia wykonać w rozdzielnicy, aby spełniała swoją rolę
   • Jakie przewody użyję zarówno do wykonania połączeń jak i do obwodów wychodzących z rozdzielnicy
2. Laborki 🙂 . Wszystkie informacje spisane na papierze, przeniosę do rzeczywistego świata. Pokażę każdy krok, każde dokręcenie śrubki, podłączenie przewodu i zademonstruję ostateczny efekt. Domową rozdzielnicę w akcji.

Na początku był chaos

Śledząc kurs zapewne mniej więcej wiesz jak to będzie wyglądało. Nie będzie tutaj żadnej rewolucji. Omawiane w poprzednich artykułach elementy połączę ze sobą i doprowadzę do nich przewody z obwodów instalacji elektrycznej.

Założenia są następujące:

• Instalacja będzie wykonana w wirtualnym dwupokojowym mieszkaniu.
• Do mieszkania jest doprowadzona instalacja elektryczna jednofazowa w układzie TN-S. Moc przyłączeniowa wynosi 5.5kW czyli zabezpieczenie nadmiarowo-prądowe przed licznikiem posiada prąd znamionowy o wartości 25A.
• Podział obwodów elektrycznych wykonuję biorąc pod uwagę funkcjonalność oraz ograniczenia maksymalnego prądu jaki może płynąć w tym obwodzie. Prąd znamionowy najczęściej wykorzystywanego wyłącznika nadprądowego B16 wynosi 16A, co w przeliczeniu na moc (w uproszczeniu) daje 3 600W. Także sumaryczna moc urządzeń podłączonych jednocześnie w danym obwodzie nie powinna przekraczać tej wartości w dłuższym okresie czasu.
• Obwody zabezpieczone wyłącznikiem B16, będą wykonane za pomocą przewodu 3×2.5mm².
• Obwody zabezpieczone wyłącznikiem B10, będą wykonane za pomocą przewodu 3×1.5mm².

Wykonane zostanie 5 obwodów elektrycznych (w nawiasach kwadratowych podaję typ zabezpieczenia):

1. Gniazdka elektryczne w pokojach [B16] – maksymalna ilość gniazdek w jednym obwodzie zgodnie z normą wynosi 10. Zakładamy, że ten wymóg jest spełniony.
2. Gniazdka elektryczne w łazience [B16] – w łazience najczęściej znajdują się dwa urządzenia dużej mocy: pralka i suszarka. Dobrze odseparować je od innych urządzeń.
3. Gniazdka elektryczne w kuchni (oprócz piekarnika i zmywarki) [B16] – w kuchni może znajdować się sporo urządzeń, które pobierają stosunkowo dużo prądu, dlatego w kuchni wykonam dwa obwody elektryczne.
4. Piekarnik i zmywarka [B16]
5. Oświetlenie w całym mieszkaniu [B10] – pobór prądu przez współczesne żarówki jest niewielki, dlatego całość bez problemu będzie pracować na jednym wyłączniku nadmiarowo-prądowym.

Do dyspozycji mam 12-modułową rozdzielnicę, która jak się okazuje wcale nie jest przewymiarowana.

Do zamontowania są (w nawiasach podaję symbol modułu wykorzystywany na schematach):

• Rozłącznik izolacyjny (F0) – 1 szt.
• Ochronnik przeciwprzepięciowy typu B+C (PP) – 1 szt.
• Kontroler Faz (KF) – innymi słowy, wskaźnik napięcia – 1 szt.
• Wyłącznik różnicowo-prądowy (RP1) – 1 szt.
• Wyłącznik nadmiarowo-pradowy (F1-F5) – 5 szt.
• Listwę zaciskową przewodów neutralnych „należących” do wyłącznika różnicowo-prądowego – 1 szt. (RP1N)

W sumie wykorzystanych jest 10 jednostek modułowych przez osprzęt, 2 pozostałe zajęte będą przez listwę zaciskową i przewody do niej podpięte.

Szynę DIN możemy i powinniśmy w początkowym etapie montażu odkręcić od podstawy rozdzielnicy. Generalnie rzecz biorąc będę tą operację wykonywał w kolejnej części, ale ta informacja jest istotna dla zrozumienia kolejnych, przedstawianych poniżej schematów. A więc odkręcamy.

I tym sposobem będziemy mogli bez wysiłku i zbędnych wygibasów wykonać połączenia pomiędzy modułami.

Połączenie zabezpieczeń modułowych

Przed rozpoczęciem omawiania schematu, kilka uwag organizacyjnych:

• Kolorem brązowym i czerwonym oznaczony jest przewód fazowy. Teoretycznie dwa różne kolory najczęściej oznaczają dwie różne fazy. A przecież mamy tutaj doprowadzoną tylko jedną fazę. Jednak w celach szkoleniowych, żeby schemat był bardziej czytelny, połączenia z wskaźnikiem napięcia wyróżniłem kolorem czerwonym, wszystkie pozostałe połączenia przewodów fazowych są wykonane kolorem brązowym.
• Linia przerywana oznacza, że przewód jest poprowadzony pod zabezpieczeniem.
• Czarne kropki oznaczają, że przecinające się na schemacie linie, są ze sobą w tym miejscu połączone.
• Dla większej przejrzystości (i mojej wygody przy rysowaniu), przewody ochronne są w całości zielone (ale tylko na schemacie). W rzeczywistości będą oczywiście zółto-zielone.

W kilku punktach opiszę teraz co się dzieje na powyższym schemacie, zaczniemy od lewej strony:

1. Do rozłącznika izolacyjnego (F0) – od spodu doprowadzony zostanie przewód zasilający rozdzielnicę (po zamontowaniu szyny w rozdzielnicy). W przypadku załączenia rozłącznika, podany potencjał elektryczny jest przekazywany do ogranicznika przepięć (PP) i wyłącznika różnicowo-prądowego (RP1).
2. Ochronnik typu B+C (PP) – ma za zadanie wykonać zwarcie przewodu fazowego z przewodem ochronnym w przypadku wykrycia zbyt dużego skoku napięcia. Ten typ ochronnika powinien chronić całą rozdzielnicę, zatem jest podpięty bezpośrednio za rozłącznikiem F0. Złącze PE zostanie połączone z listwą zaciskową ochronną po zamontowaniu szyny DIN w rozdzielnicy.
3. Wskaźnik napięcia (KF) – zwykle w opcji z trzema diodami używa się go do sprawdzenia obecności napięcia na każdej fazie (instalacja trójfazowa). My tutaj jednak mamy instalację jednofazową, dlatego:
   • 1. dioda będzie sygnalizowała obecność napięcia przed rozłącznikiem
   • 2. dioda będzie sygnalizowała obecność napięcia za rozłącznikiem
   • 3. dioda będzie sygnalizowała obecność napięcia za wyłącznikiem różnicowo-prądowym

   I w taki sposób to zostało połączone odpowiednio do zacisków X1, X2 i X3 wskaźnika. Zacisk N będzie podłączony do listwy zaciskowej N po zamontowaniu szyny DIN w rozdzielnicy.

4. Wyłącznik różnicowo-prądowy (RP1) – jak napisałem wcześniej, zasilający przewód fazowy prowadzimy bezpośrednio od rozłącznika F0. Zasilający przewód neutralny wyłącznika RP1 będzie podpięty do listwy zaciskowej N po zamontowaniu szyny DIN w rozdzielnicy.
   Wyłącznik różnicowo-prądowy będzie chronił wszystkie 5 obwodów, dlatego przewód fazowy wyprowadzony z RP1 jest poprowadzony do wyłączników nadprądowych F1-F5.
   Obwody chronione przez RP1 muszą być podpięte do listwy neutralnej przeznaczonej tylko dla tego wyłącznika różnicowo-prądowego, zatem przewód neutralny po stronie „wtórnej” jest połączony z dodatkową listwą zaciskową RP1N.
5. Wyłączniki nadmiarowo-prądowe (F1-F5) – zostały zasilone za pośrednictwem wyłącznika różnicowo-prądowego RP1. Po zamontowaniu szyny DIN w rozdzielnicy, od górnej strony wyłączników zostaną podpięte przewody fazowe poszczególnych obwodów.

Przygotowanie rozdzielnicy

Po obszyciu modułów na szynie DIN, pora przystąpić do przygotowania rozdzielnicy. Doprowadzone zostanie do niej 5 przewodów „z mieszkania”, po jednym dla każdego obwodu oraz przewód zasilający.
Zanim przystąpimy do montażu szyny DIN, trzeba poukładać te przewody w rozdzielnicy.

Ok, zaczynamy od zera. Mamy gołą rozdzielnicę w której znajduje się jedynie główna listwa zaciskowa przewodów neutralnych (N) i listwa zaciskowa przewodów ochronnych (PE).

Następnie przygotowujemy przewód zasilający:

• Przewód neutralny prowadzimy do listwy N
• Przewód ochronny do listwy PE
• Przewód fazowy przygotowujemy tak, żeby go potem wpiąć do rozłącznika izolacyjnego

Wszystkie przewody ochronne układamy na dnie rozdzielnicy i podpinamy do listwy PE.

Przewody fazowe poszczególnych obwodów również układamy na dnie i przygotowujemy do podpięcia do zabezpieczeń F1-F5.
Z przewodami neutralnymi poszczególnych obwodów póki co nic nie robimy, będą one podpięte do listwy RP1N, której póki co tutaj nie ma.

Czas na połączenie

Po przykręceniu przygotowanej szyny DIN z przygotowaną rozdzielnicą otrzymamy taki oto schemacik. Pora te dwa elementy ze sobą połączyć:

• Zasilający przewód fazowy połączyć z rozłącznikiem F0
• Przewody fazowe obwodów podpiąć odpowiednio do wyłączników F1-F5

Kolejnymi połączeniami są:

• Zacisk PE ochronnika PP z listwą zaciskową przewodów ochronnych
• Zacisk N wskaźnika napięcia KF z główną listwą N
• Zacisk neutralny zasilający wyłącznik różnicowo-prądowy RP1 z główną listwą N

Czego tu jeszcze brakuje?

Brakuje oczywiście przewodów neutralnych poszczególnych obwodów, które podpinamy grzecznie do listwy przewodów neutralnych RP1N (przypominam, dzieje się tak dlatego, że wszystkie obwody w rozdzielnicy chronione są przez jedną „różnicówkę”).

No i teraz już mamy komplet 🙂 .

Co dalej?

Chciałoby się powiedzieć: „Dalej już tylko z górki”. I w sumie tak jest. Teraz pozostało rzemiosło. Przeniesienie schematu w rzeczywistość.

Długo zastanawiałem się nad tym, w jaki sposób zaprezentuję Wam sposób podłączenia. Tym razem rozdzielnica położona na biurku wydała mi się słabym pomysłem i szukałem alternatywy.

Znalazłem ją ni stąd ni zowąd patrząc się w ścianę:

W głowie zapaliła mi się żarówka i wymyśliłem coś takiego:

Rozdzielnicę i dwa przykładowe obwody zamontuję na ścianie nad swoim biurkiem! Przepięknie 🙂 .
Ale to historia na kolejny, ostatni już odcinek z tego cyklu.

Jeżeli coś opisałem niejasno w powyższych schematach, lub czegoś wg Ciebie w artykule brakuje, daj znać w komentarzu.
Jeżeli natomiast uważasz, że artykuł jest godzien, daj mu lajka poniżej 🙂 .