Zasady podłączenia RCD do sieci jednofazowej bez uziemienia: najlepsze schematy + kolejność prac

Jednofazowa sieć elektryczna jest znana w każdym gospodarstwie domowym. Niezależnie od tego, czy użytkowany jest dom prywatny, czy mieszkanie komunalne, użytkownicy w każdym przypadku aktywnie zużywają energię elektryczną.

Ten rodzaj energii nie może być jednak uważany za całkowicie bezpieczny. Dlatego aktualnym zadaniem jest podłączenie RCD do sieci jednofazowej bez uziemienia – specjalnego urządzenia, które znacznie podnosi poziom bezpieczeństwa podczas korzystania z energii elektrycznej.

Przeanalizujmy razem najpopularniejsze schematy podłączania RCD do sieci jednofazowej, a także ustalmy kolejność prac związanych z podłączeniem.

Ogólny rzut oka na moduły zabezpieczające

Pomimo budowy schematów rozdzielczych linii elektrycznych wykonanych według zatwierdzonych zasad, ryzyko porażenia prądem elektrycznym zawsze istnieje. Dlatego ważne jest, aby na czas zadbać o bezpieczeństwo.

Urządzenie ochronne różnicowoprądowe – tak tłumaczy się skrót „RCD” na język techniczny.

Z punktu widzenia wykonania konstrukcji, nie wygląda to najbardziej skomplikowanie wśród nowoczesnych urządzeń elektrotechnicznych. Mimo to, funkcje ochronne spełnia w wystarczającym stopniu jakościowo i niezawodnie.

Mniej więcej tak wygląda funkcjonalność systemu elektrotechnicznego, za pomocą którego realizowana jest skuteczna ochrona użytkowników sieci elektrycznych, a także ochrona różnych urządzeń domowych.

Należy zauważyć, że istnieją rodzaje RCD, na podstawie których w każdym konkretnym przypadku organizuje się określony schemat zabezpieczenia:

• gwarantujący bezpieczeństwo dotyku;
• zapobiegający uszkodzeniom technicznym;
• przeciwdziałający zagrożeniu pożarowemu.

Każde urządzenie o konkretnej funkcjonalności różni się od innych konstrukcji parametrami roboczymi, w szczególności – prądem znamionowym i prądem odcięcia.

Wygląd zewnętrzny aparatu z małym prądem odcięcia. Przy eksploatacji sieci domowych podobne urządzenia stosuje się w celu ochrony ludzi przed niezamierzonym kontaktem z potencjałem elektrycznym w warunkach awaryjnego upływu prądu.

Najbardziej czułym urządzeniem jest oczywiście wyłącznik różnicowoprądowy (RCD), przeznaczony do blokowania źródła zasilania w przypadku przypadkowego dotknięcia przez ludzi części przewodzących prąd w obwodach. Zakres prądu wyłączania dla takich urządzeń wynosi 10-30 mA.

Najlepsze schematy podłączania RCD

Dla linii elektrycznych sieci domowych charakterystyczne jest stosowanie wyłączników różnicowoprądowych bez uziemienia. Większość rozwiązań schematycznych w sektorze domowym to właśnie instalacje jednofazowe, gdzie zasadniczo istnieją tylko dwa przewody: faza i zero.

Cechy charakterystyczne schematów bez uziemienia

Schemat instalacji obwodu elektrycznego bez uziemienia musi uwzględniać zastosowanie automatycznej ochrony przed zwarciem (zwarcie) i prądem przeciążeniowym.

Jest to oczywisty czynnik, ponieważ poszczególne wyłączniki różnicowoprądowe nie są przeznaczone do ochrony przed takimi zjawiskami. Urządzenia te chronią jedynie przed prądami upływowymi.

Wyłącznik automatyczny – takie urządzenia instaluje się zazwyczaj w obwodzie w celu zapewnienia ochronnego wyłączenia z powodu przeciążenia sieci. Budowa wyłącznika różnicowoprądowego nie przewiduje takiego rodzaju wyłączenia.

Zakres prądów wyłączania i parametry techniczne wyłączników automatycznych różnią się nieco od parametrów roboczych ochronnych wyłączników różnicowoprądowych.

Istnieją jednak uniwersalne urządzenia wyłączające, które łączą w jednym urządzeniu funkcje wyłącznika automatycznego i ochrony przed przypadkowym dotknięciem przewodzących prąd szyn elektrycznych.

Każde urządzenie ochronne konstrukcyjnie zakłada przełączanie obu przewodów kabla zasilającego – fazy i zera.

Podczas montażu instalacji elektrycznej należy dokładnie podłączać przewody do zacisków roboczych. Nieprawidłowy montaż grozi uszkodzeniem urządzenia ochronnego, co doprowadzi do niesprawności całego systemu ochronnego.

Klasyczna wersja załączania

W zależności od obciążenia technicznego (liczby urządzeń domowych) i liczby pomieszczeń, w mieszkaniu lub domu może być używana jedna wspólna sieć lub sieć składająca się z kilku podsieci.

Najprostszy na pierwszy rzut oka schemat włączenia urządzenia do sieci użytkowej ma swoje niuanse. Dlatego nieprawidłowe podłączenie grozi nie tylko uszkodzeniem samych urządzeń ochronnych, ale także stwarza niebezpieczną sytuację eksploatacyjną.

W pierwszym przypadku zazwyczaj wystarczy jeden wyłącznik różnicowoprądowy do zorganizowania ochronnego wyłączenia. Na podstawie parametrów prądu pobieranego lub całkowitej mocy pobieranej, w tym przypadku wybiera się urządzenie ochronne według prądu znamionowego i określa się prąd wyłączania.

W drugim wariancie urządzenia są instalowane w każdej z istniejących podsieci. Przy tym zazwyczaj wszystkie zainstalowane wyłączniki różnicowoprądowe są uzupełniane wyłącznikami automatycznymi, zaprojektowanymi na moc pobieraną danej podsieci.

Mniej więcej tak wygląda rozwiązanie schematyczne wprowadzenia RCD w klasycznym wariancie podłączenia. Ta nieskomplikowana wersja rozdzielni zapewnia ochronę sieci mieszkaniowej (domowej) jako całości – przez całkowite odłączenie zasilania.

Klasyczne wykonanie schematu włączenia RCD „bez uziemienia” tradycyjnie realizuje się w następujący sposób:

1. Główny kabel zasilający, składający się z dwóch żył (faza, zero), doprowadza się do wyłącznika automatycznego.
2. Od wyłącznika automatycznego obie żyły prowadzi się do licznika energii.
3. Następnie od licznika energii dwa przewody zasilające podłącza się do zacisków wejściowych RCD.

Za urządzeniem ochronnym, w wariancie bez podsieci, nie trzeba instalować dodatkowego wyłącznika automatycznego, ale w niektórych przypadkach specjaliści zalecają to zrobić.

Jeśli natomiast stosuje się schemat z podsieciami, to za RCD na każdą gałąź należy zainstalować osobny wyłącznik automatyczny.

Nieco zmodernizowana rozdzielnia z jednym RCD i osobnym wyłącznikiem na każdą podsieć. Zasada działania jest praktycznie analogiczna do „klasyki”, ale dzięki dodatkowym wyłącznikom łatwiej jest zlokalizować usterkę.

W ten sposób żyła fazowa odchodząca od urządzenia ochronnego zasila sieci robocze przez dodatkowe wyłączniki automatyczne.

Żyła zerowa, również przechodząca przez schemat urządzenia wyłączającego, jest wyprowadzona na wspólną szynę zerową, skąd jest rozprowadzana po odgałęzieniach zera w celu podłączenia obciążenia.

Który schemat załączania RCD jest lepszy?

Lepszy czy gorszy schemat – te pojęcia są czysto powierzchowne. Jak skuteczny może być dany schemat – oto jest pytanie.

I tutaj nawet niespecjaliście jest jasne, że wariant wielostopniowy, w którym stosuje się różne poziomy ochrony, wydaje się bardziej skuteczny niż jakikolwiek inny uproszczony.

To też swego rodzaju klasyczny wariant schematu z uzupełnieniem RCD o dwa wyłączniki liniowe. Jeden z wyłączników zwykle instaluje się na linii zasilającej urządzeń kuchennych dużej mocy, drugi – na oświetlenie i gniazdka w innych pomieszczeniach.

Dlatego schemat urządzenia zasilania z podsieciami, gdy stosuje się jeden wspólny RCD i dodatkowe urządzenia ochronne na każdej z gałęzi obwodu elektrycznego, wyraźnie wygląda na korzystniejszy.

Budowa takiego schematu z reguły zakłada instalację głównego urządzenia ochronnego z prądem wyzwalającym 100-300 mA. Natomiast dodatkowe urządzenia, rozmieszczone na poszczególnych odgałęzieniach wspólnego obwodu, mają prąd wyzwalający nie wyższy niż 30 mA.

W ten sposób zapewnia się podwójną ochronę – przeciwpożarową i na wypadek nieumyślnego dotknięcia.

Rozwiązanie schematowe, w którym stosuje się dwa urządzenia RCD i jeden wyłącznik różnicowoprądowy. Rozprowadzenie tutaj również odbywa się „bez uziemienia” z podziałem obwodów zasilających za pomocą dodatkowych wyłączników.

Zalety budowania sieci energetycznej w podobny sposób przejawiają się również w tym, że w przypadku zadziałania zwykle odłącza się tylko oddzielny fragment domowej instalacji elektrycznej, a nie ogólna strefa zasilania. W takich warunkach odłączenia znalezienie miejsca wycieku prądu jest znacznie łatwiejsze.

Z drugiej strony, tak zwany rozszerzony schemat podłączenia RCD bez uziemienia jest uciążliwy dla użytkownika z punktu widzenia zwiększenia kosztów budowy.

Oczywiste jest, że aby zbudować wielostopniową ochronę, w tym przypadku potrzebne będą bardziej znaczące nakłady finansowe niż przy urządzeniu uproszczonej wersji.

Schemat zastosowania RCD w domu prywatnym

Budynki komunalne zazwyczaj nie stwarzają szczególnych problemów z funkcjami ochrony, z wyjątkiem zdecydowanie starych obiektów.

Sieci domów komunalnych są z reguły obsługiwane przez serwis. Natomiast w domu jednorodzinnym takie kwestie właściciele często muszą rozwiązywać samodzielnie.

Powszechny i często stosowany w praktyce schemat rozprowadzenia sieci zasilającej w domu jednorodzinnym. Jak widać z grafiki, zastosowano kilka urządzeń zabezpieczających, które odcinają obsługiwane podsieci przy różnych prądach upływowych.

Co prawda, samodzielna działalność w takich sprawach nie jest zalecana. A jeśli wymagane jest zorganizowanie niezawodnego schematu podłączenia z zastosowaniem RCD, należy zwrócić się do specjalistów energetyków.

Projektom budownictwa jednorodzinnego, zwłaszcza nowoczesnym budynkom, cechują się w wystarczającym stopniu skomplikowane schematy rozwiązań ochrony w zakresie zasilania energetycznego.

Rozważmy jedno z nich dla urządzenia w domu jednorodzinnym:

1. Łącznie stosuje się 5 urządzeń zabezpieczających o zakresie prądów wyłączenia od 10 do 300 mA.
2. Jako podstawowa ochrona przed zwarciem i możliwym zapłonem występuje RCD 300 mA.
3. Dwa uniwersalne urządzenia na 30 mA są wykorzystane pod oświetlenie i grupę gniazd.
4. Na linii zasilania pomieszczeń z agresywnym środowiskiem i gdzie wymagana jest podwyższona ochrona, zainstalowano wysoko czułe urządzenia na 10 mA.
5. Ogólny obwód jest podzielony na podsieci w zależności od przeznaczenia.

Funkcjonalność takiego schematu można opisać w następujący sposób. Pierwsze urządzenie — RCD 300 mA — pełni funkcje blokady przeciwpożarowej.

Jednocześnie dla tego urządzenia charakterystyczne jest wyłączenie ze względu na sumaryczny prąd upływowy ze wszystkich podsieci, jeśli wartość ta przekroczyła dopuszczalny parametr.

Wygląd zewnętrzny urządzenia zabezpieczającego, przeznaczonego do wyłączenia, gdy istnieje ryzyko zapłonu z powodu awaryjnego stanu sieci. Takie RCD na prąd różnicowy 300 mA należą do urządzeń blokady przeciwpożarowej.

Po systemie przeciwpożarowym uruchamia się układ uniwersalny, który gwarantuje zadziałanie również w przypadku wykrycia zwarcia oraz upływów prądu powyżej 30 mA.

Obszar obsługiwany przez RCD tej podsieci to linia zasilająca urządzenia oświetleniowe oraz grupę gniazd.

Wreszcie trzeci stopień ochrony tworzą wysokoczułe urządzenia o prądzie 10 mA, które faktycznie obsługują strefy, gdzie warunki wymagają nietypowego podejścia – łazienkę, pokój dziecięcy.

Urządzenie o wysokiej czułości ochronnej, z prądem różnicowym 10 mA. Zazwyczaj stosowane przy organizacji obwodów elektrycznych w pomieszczeniach o podwyższonym ryzyku przebicia lub w pokojach dziecięcych.

Opcja zabezpieczenia dla gospodarstwa domowego na działce

Nowoczesne projekty gospodarstw letniskowych (dacz) coraz częściej stają się pełnowartościową infrastrukturą budowlaną, niczym nie ustępującą sektorowi mieszkaniowemu przeznaczonemu do stałego zamieszkania. Oczywiste jest, że czynnik kompleksowej ochrony staje się istotny również dla budynków letniskowych.

Jednak w odniesieniu do takich gospodarstw wymagania dotyczące bezpieczeństwa elektrycznego są zazwyczaj nieco niższe w porównaniu z rzeczywistym sektorem mieszkaniowym.

Dlatego tradycyjnie stosuje się tu uproszczone rozwiązania obwodów z zastosowaniem uniwersalnych RCD o prądzie wyłączeniowym 30 mA.

Tego typu urządzenia zabezpieczające zapewniają skuteczną ochronę w przypadku przypadkowego dotknięcia stref elektrycznych, w których możliwy jest upływ prądu.

Ponadto to samo wykonanie urządzeń zapewnia zadziałanie w przypadku uszkodzeń technicznych sprzętu lub instalacji elektrycznej.

Oprócz RCD, instalacja letniskowa jest również wyposażona w wyłączniki nadprądowe – zazwyczaj po jednym na obwód oświetlenia i obwód gniazd elektrycznych.

Najczęściej stosowane urządzenie z prądem różnicowym 30 mA. Uznawane za swego rodzaju uniwersalne urządzenie, ponieważ teoretycznie może blokować zasilanie zarówno w przypadku zwarć, jak i przypadkowego dotknięcia.

Jeśli wymagana jest eksploatacja dodatkowego sprzętu, podłącza się go do istniejącego obwodu za pośrednictwem dodatkowego wyłącznika nadprądowego.

Kolejność prac związanych z podłączeniem

Przede wszystkim należy zadbać o przestrzeganie wszystkich wymaganych środków bezpieczeństwa podczas wykonywania tego rodzaju prac.

Wyłączyć zasilanie elektryczne w miejscu montażu, zapewnić proces ze sprawnymi narzędziami.

Następnie należy przestrzegać szeregu zasad podczas wykonywania prac elektroinstalacyjnych:

1. Montaż przeprowadza się ściśle według wcześniej przygotowanego schematu.
2. Urządzenie montuje się wewnątrz rozdzielnicy elektrycznej obok wyłączników nadprądowych.
3. Urządzenie zamocowane w rozdzielnicy łączy się z innymi komponentami za pomocą przewodów o przekroju co najmniej 2,5 mm (miedź). Ważne jest, aby korzystać z schematów podłączenia umieszczonych na obudowie aparatu ochronnego.
4. Po zakończeniu montażu i rozprowadzenia przewodów należy sprawdzić poprawność połączeń i podać zasilanie do obwodu.
5. Sprawdzić zadziałanie urządzenia poprzez aktywację przycisku «Test».

Z reguły prawidłowo dobrane urządzenie pomyślnie przechodzi tryb testowy.

Jeśli tak się nie stało – urządzenie nie zadziałało, oznacza to, że obliczenia zostały wykonane nieprawidłowo lub występują jakieś wady w schemacie urządzenia. Wówczas RCD należy wymienić.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Film opowiada o niuansach i pokazuje szczegóły podłączenia urządzenia ochronnego w warunkach eksploatacji instalacji elektrycznej wykonanej w systemie TN-C.

Przystępne wyjaśnienia autora na temat pracy RCD w takich warunkach oraz praktyczne demonstracje:

Na zakończenie przeglądu możliwych konfiguracji schematów z RCD należy podkreślić aktualność stosowania tych urządzeń. Wprowadzenie urządzeń wyłączających na prąd różnicowy to istotne zwiększenie poziomu bezpieczeństwa podczas korzystania z sieci elektrycznych. Najważniejsze – prawidłowo dobierać i poprawnie podłączać urządzenia.

Jeśli mają Państwo doświadczenie w podłączaniu RCD do sieci jednofazowych bez uziemienia, prosimy podzielić się nim z naszymi czytelnikami. Proszę opowiedzieć, na jakie aspekty koniecznie należy zwrócić uwagę, być może znają Państwo jakieś niuanse podłączenia, o których nie wspomnieliśmy w naszym materiale? Prosimy zostawiać komentarze i zadawać pytania w bloku pod artykułem.