Wyłącznik różnicowoprądowy

Wyłącznik różnicowoprądowy

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

schemat blokowy

Schemat blokowy wyłącznika różnicowoprądowego.
A – człon pomiarowy, B – człon wzmacniający, C – człon wyłączający, D – człon kontrolny, R – rezystor kontrolny, T – przycisk testujący, 1 – rdzeń przekładnika Ferrantiego, 2 – uzwojenie wtórne przekładnika Ferrantiego, 3 – zamek

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 <20ms.

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:

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.

układy połączeń

Połączenie wyłącznika różnicowoprądowego w różnych układach sieci

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:

  1. 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
  2. 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.
  3. 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.

 

Zobacz również:

  • Układy sieci niskiego napięciaUkłady sieci niskiego napięcia Każdy elektryk przystępujący do egzaminu kwalifikacyjnego SEP musi znać układy sieci niskiego napięcia. Sieć niskiego napięcia jest wykorzystywana u odbiorców o małej mocy przyłączeniowej […]
  • Samoczynne wyłączenie zasilania w układzie sieci TNSamoczynne wyłączenie zasilania w układzie sieci TN Samoczynne wyłączenie zasilania jest jednym ze środków ochrony przeciwporażeniowej przy uszkodzeniu. Przy stosowaniu tego środka ochrony, musi być zastosowana ochrona podstawowa przez […]
  • Działanie prądu elektrycznego na organizm ludzkiDziałanie prądu elektrycznego na organizm ludzki W ostatnich latach nastąpił znaczny postęp jeśli chodzi o wiedzę w zakresie oddziaływania prądu na ludzi. Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC) szczegółowo analizowała prowadzone […]

8 Responses to “ “Wyłącznik różnicowoprądowy”

  1. najbras pisze:

    bardzo dobry poradnik

  2. koli pisze:

    Witam
    Mam pytanie, kiedy urządzenie nie jest uziemione to na jego obudowie pojawia się potencjał. Więc więc kiedy uziemiamy urządzenie, to pomiędzy jego obudową a miejscem uziemienia płynie prąd o pewnej wartości, a więc Prąd płynący przez przewód fazowy nie będzie równy prądowi w przewodzie neutralnym bo jego część popłynie przez przewód PE. Czy jest możliwość, że zabezpieczenie różnicowo-prądowe będzie bezpodstawnie wybijało?

    • mgr inż. Maciej Dolata pisze:

      Przypadek który Pan opisuje to uszkodzenie wewnątrz odbiornika – zwarcie przewodu fazowego do obudowy.

      • koli pisze:

        Każde urządzenie w obudowie metalowej (pralka, lodówka, itd) z którym się spotkałem, w instalacji bez zerowania/uziemienia wykazywało potencjał na obudowie. Wskaźnik napięcia przyłożony do niepomalowanego elementu obudowy świecił prawie tak samo jasno jakby przyłożyć go do przewodu fazowego. Stąd pojawiło się moje pytanie.

  3. brutus pisze:

    Witam. Ciekawy artukuł. Ja mam natomiast pytanie o wyłączniki róznicowe 3-polowe (np. p303). Na jakiej zasadzie one działaja? Jak wykrywany jest upływ prądu na trzech fazach, skoro nie podłączamy do niego przewodu neutralnego? Moze to jakis błąd?

    • mgr inż. Maciej Dolata pisze:

      Osobiście się z takim nie spotkałem, proszę o jakiś link do karty katalogowej

  4. Andrzej pisze:

    Witam,
    czytam na różnych forach że montaż jednego RCD, u mnie jest to 4 polowy RCD, to błąd w sztuce. Pamiętam jak elektryk montując mi go tłumaczył że będzie służył jako wyłącznik główny. Mam więc instalację TNC-S z jednym RCD i mam obawy czy tak może być, czy mam zbierać kasę na remont rozdzielni?

    • mgr inż. Maciej Dolata pisze:

      Może tak zostać, ale jeżeli zadziała RCD to nie będzie miał Pan prądu w całym mieszkaniu/domu – dlatego zaleca się montować więcej niż jeden RCD.

Leave a Reply

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *

Możesz użyć następujących tagów oraz atrybutów HTML-a: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>