Jak prawidłowo wybrać RCD według mocy: istniejące rodzaje RCD + subtelności wyboru

Wzrost liczby urządzeń gospodarstwa domowego zwiększa ryzyko porażenia prądem podczas ich użytkowania. Dlatego w pomieszczeniach zaleca się instalowanie systemów zabezpieczających zapobiegających upływom prądu.

Aby zapewnić stabilność pracy i bezpieczeństwo korzystania z urządzeń, należy odpowiednio dobrać i zainstalować RCD. Przed zakupem należy ocenić charakterystykę eksploatacyjną pomieszczenia, rodzaj instalacji elektrycznej i określić schemat podłączenia urządzenia ochronnego.

Mają Państwo wątpliwości, czy poradzą sobie Państwo z tym zadaniem? Podpowiemy Państwu, jak wybrać RCD, jakie parametry są ważne dla prawidłowego funkcjonowania urządzeń oraz którym producentom można zaufać.

Zasada działania RCD

Aby zapobiec przypadkowemu porażeniu prądem przy kontakcie z domowymi i przemysłowymi urządzeniami elektrycznymi, wynaleziono urządzenie ochronne różnicowoprądowe.

Jego podstawą jest transformator z rdzeniem toroidalnym, który monitoruje natężenie prądu na 'fazie' i 'zerze'. Jeśli ich poziomy się różnią, następuje zadziałanie przekaźnika i odłączenie styków zasilania.

Sprawdzić RCD można poprzez naciśnięcie specjalnego przycisku "TEST". Symuluje to upływ prądu, a urządzenie powinno odłączyć styki zasilania.

Normalnie każde urządzenie elektryczne ma upływ prądu. Jednak jego poziom jest na tyle mały, że jest bezpieczny dla organizmu ludzkiego.

Dlatego RCD są zaprogramowane tak, aby zadziałały przy wartości prądu, która może spowodować porażenie prądem u ludzi lub doprowadzić do uszkodzenia urządzenia.

Na przykład, gdy dziecko włoży do gniazdka odsłonięty metalowy pręt, nastąpi upływ prądu przez ciało, a RCD wyłączy światło w mieszkaniu.

Szybkość zadziałania urządzenia jest tak duża, że organizm nie odczuje żadnych negatywnych wrażeń.

Adapter RCD jest wygodny dzięki możliwości szybkiego przenoszenia między gniazdkami. Sprawdzi się u osób, które nie chcą zajmować się montażem stacjonarnych urządzeń ochronnych.

W zależności od mocy podłączonego urządzenia, obecności pośrednich urządzeń ochronnych i długości instalacji elektrycznej stosuje się RCD z różnymi wartościami granicznymi prądów różnicowych.

Najczęściej spotykanymi w gospodarstwach domowych urządzeniami ochronnymi są te o progu 10 mA, 30 mA i 100 mA. Urządzenia te są wystarczające do ochrony większości pomieszczeń mieszkalnych i biurowych.

Należy pamiętać, że klasyczny wyłącznik różnicowoprądowy (RCD) nie chroni instalacji elektrycznej przed zwarciem i nie rozłącza styków zasilania w przypadku przeciążenia sieci. Dlatego zaleca się stosowanie tych urządzeń w połączeniu z innymi mechanizmami ochrony elektrycznej, na przykład wyłącznikami nadprądowymi.

Klasyfikacja urządzeń ochronnych

Pomimo prostoty budowy wewnętrznej, wybór modeli RCD na rynku jest dość duży. Każde urządzenie ma określony zestaw parametrów technicznych, których nie można skonfigurować podczas eksploatacji.

Producent i rozmiary RCD nie wpływają na możliwość wspólnego użytkowania w ramach jednego schematu. Można je montować w dowolnej kombinacji.

Aby ułatwić wybór RCD, należy rozważyć warianty klasyfikacji tych urządzeń.

1. Ze względu na prędkość zadziałania mechanizmu RCD dzieli się na modele zwykłe i selektywne. Te pierwsze odłączają styki zasilania praktycznie natychmiast, drugie – z opóźnieniem. Selektywne RCD stosuje się w systemach wielopoziomowych, gdzie ważna jest kolejność zadziałania.
2. Ze względu na rodzaj przekaźnika RCD dzieli się na elektromechaniczne, które mechanicznie rozłączają styk, oraz elektroniczne, które zapobiegają przepływowi prądu za pomocą układu półprzewodnikowego.
3. Ze względu na rodzaj prądu. RCD typu AC wyłącza się przy upływie prądu przemiennego, typu A – przy prądzie przemiennym i stałym.
4. Ze względu na dodatkowe funkcje: bez zabezpieczenia przed przeciążeniem sieci i z takim zabezpieczeniem. RCD z mechanizmem zadziałania od zwarcia lub wysokiego prądu są zwykle nazywane wyłącznikami różnicowoprądowymi z zabezpieczeniem nadprądowym (RCBO).
5. Ze względu na wykonanie konstrukcyjne. Istnieją RCD montowane na szynie DIN, na ścianie, a także urządzenia w postaci gniazdka, urządzenia przenośnego, adaptera.
6. Ze względu na napięcie robocze: na 220V, 380V, kombinowane.
7. Ze względu na zależność od napięcia. Istnieją modele RCD, które są w stanie i nie są w stanie odłączyć obciążenia zasilania przy braku napięcia roboczego.
8. Ze względu na liczbę podłączonych biegunów: dwubiegunowe i czterobiegunowe.

Aby prawidłowo wybrać RCD, nie wystarczy znać jego parametry techniczne. Aby urządzenie skutecznie spełniało swoją funkcję ochronną, przy jego zakupie należy wziąć pod uwagę długość domowej instalacji elektrycznej, moc podłączanych urządzeń i kilka innych parametrów.

Zasady doboru urządzeń ochronnych

Przed zakupem RCD można odwiedzić fora elektryków, aby znaleźć poradę dotyczącą niezawodności danego producenta.

Jednakże dobór prądu maksymalnego i progowego, liczby biegunów, schematu montażu i innych parametrów technicznych musi być ściśle indywidualny, w zależności od charakterystyki pomieszczenia i instalacji elektrycznej.

Dobór urządzenia pod kątem mocy

Wyłącznik różnicowoprądowy nie kontroluje zużycia energii przez podłączone urządzenia, ale ma ograniczenia co do maksymalnego prądu przepuszczanego.

Dlatego ważne jest, aby wiedzieć, jak wybrać RCD pod względem mocy, aby podczas montażu schematu instalacji poprawnie uwzględnić zużycie energii każdej grupy pomieszczeń. W przypadku przekroczenia przez prąd znamionowy wartości progowej urządzenia może ono ulec przepaleniu.

W mieszkaniach i domach prywatnych zazwyczaj stosuje się jedno- lub dwupoziomowy system RCD. Każdy z nich ma swoje cechy.

Odnopoziomowy schemat z pojedynczym RCD – obliczenie prądu znamionowego dokonuje się na podstawie całkowitej mocy jednocześnie podłączonych do sieci urządzeń.

Schemat z pojedynczym RCD zabezpieczy pomieszczenie przed pożarem, a człowieka – przed większością potencjalnych urazów elektrycznych. Jego wadą jest konieczność zakupu urządzenia z wysokim progiem prądu różnicowego.

Na przykład, przy zużyciu energii pralki 2,4 kW, oświetlenia 1,1 kW i innych urządzeń 2,8 kW, RCD powinien przepuszczać (2400+1100+2800)/220=28 A.

W tym przypadku, przy prądzie znamionowym wyłącznika różnicowoprądowego 30 A, nie przepali się on nawet przy jednoczesnej pracy wszystkich urządzeń gospodarstwa domowego i oświetlenia.

Przy instalacji pojedynczego RCD może pojawić się problem z lokalizacją miejsca przebicia. W którymkolwiek pomieszczeniu wystąpi wyciek prądu, wyłączy on zasilanie w całym mieszkaniu. Dlatego lepiej nie oszczędzać i zamontować rozgałęziony system ochrony.

Schemat jednopoziomowy jest powszechny w domach prywatnych, gdzie RCD są instalowane osobno w każdym budynku gospodarczym: garażu, szklarni, warsztacie.

Rozgałęziony jednopoziomowy schemat instalacji RCD. W takiej sytuacji przewody od licznika za pomocą specjalnej szyny rozgałęziają się na kilka grup, z których każda jest kontrolowana przez oddzielne urządzenie ochronne.

Obliczenie prądu znamionowego dla każdego RCD w rozgałęzionym systemie jednopoziomowym przeprowadza się osobno. Przy tym uwzględnia się maksymalną moc urządzeń potencjalnie podłączanych do urządzenia.

Na przykład, przy podłączeniu do RCD wyłącznie pralki o zużyciu energii 2,4 kW, jego prąd znamionowy powinien wynosić co najmniej 2400/220=10,9 A.

Schemat dwupoziomowy zazwyczaj montuje się w ramach jednej rozdzielnicy elektrycznej i nie ma innych wad, poza zwiększonymi kosztami zakupu RCD.

Dwupoziomowy system RCD uważany jest za optymalny z punktu widzenia bezpieczeństwa i łatwości napraw.

Pierwszy jego poziom instaluje się przy wejściu do mieszkania i zapewnia bezpieczeństwo przeciwpożarowe. Prąd znamionowy tego urządzenia ochronnego musi być nie niższy niż maksymalne możliwości licznika energii elektrycznej.

Drugi poziom ochrony energetycznej instaluje się na poszczególne grupy odbiorców. Mogą to być pokoje, piętra, przybudówki, oświetlenie zewnętrzne, pojedyncze gniazdka.

Urządzenia drugiego poziomu są zwykle tańsze i mają mniejszy prąd znamionowy. Suma jego wartości u wszystkich instalowanych urządzeń musi być mniejsza niż u podstawowego RCD przy wejściu do pomieszczenia.

Na przykład, przy aparatach ochronnych drugiego poziomu z prądem znamionowym 10 A, 16 A i 16 A, konieczne będzie zamontowanie przy wspólnym wejściu urządzenia o minimalnej przepustowości 10+16+16=42 A.

Zaletą systemu dwupoziomowego jest możliwość odłączenia poszczególnych grup urządzeń elektrycznych w przypadku wystąpienia upływu prądu. Pozwala to naprawić sprzęt lub znaleźć problemy z izolacją w ścianie bez odłączania zasilania całego mieszkania.

Obliczenie wymaganego prądu różnicowego

Każdy model RCD zadziała przy określonym poziomie prądu różnicowego, powstającego pomiędzy dwoma żyłami kabla elektrycznego. Dlatego ważne jest, aby wiedzieć, jak dobrać do domu RCD o bezpiecznych parametrach.

Energia elektryczna w minimalnych ilościach może przenikać również przez normalną izolację przewodów, która spełnia normy bezpieczeństwa elektrycznego.

Przy obliczaniu progowego prądu różnicowego RCD bierze się pod uwagę kilka parametrów:

• długość przewodu do urządzenia pobierającego energię elektryczną;
• naturalny upływ prądu w sprzęcie;
• moc urządzeń.

Ogólny wzór na określenie prądu różnicowego jest następujący:

IΔ=(0,4Ioblicz(A)+0,01Lprzewodu(m))/1000

Dla przykładu weźmy opisaną powyżej schemat urządzeń elektrycznych i ich moc. Niech długość kabla do każdej grupy urządzeń domowych wyniesie 12 m.

Obliczenie parametrów RCD dla powyższego schematu będzie następujące:

• IΔmasz=(0,4*2800/220)+0,01*12=5,21 mA;
• IΔośw=(0,4*1100/220)+0,01*12=2,12 mA;
• IΔgni=(0,4*2400/220)+0,01*12=4,48 mA.

Zgodnie z zaleceniami, próg zadziałania urządzenia powinien być trzy razy większy niż obliczony prąd różnicowy. Wynika to z zwiększonego obciążenia elektrycznego w pierwszej sekundzie włączenia urządzeń domowych.

Jeśli nie przestrzega się tej zasady, mogą wystąpić częste fałszywe zadziałania RCD, co będzie stwarzać problemy dla użytkowników.

Próg różnicowego prądu jest zawsze podany na przednim panelu RCD, ponieważ jest kluczową cechą wpływającą na schemat jego montażu.

Dlatego dla każdej rozpatrywanej grupy urządzeń elektrycznych minimalna wartość progowego prądu różnicowego będzie następująca:

• 5,21 mA*3=15,63;
• 2,12 mA*3=6,36;
• 4,48 mA*3=13,45.

Czyli dla pralki i grupy gniazdek potrzebny będzie RCD z prądem różnicowym 30 mA, a dla grupy oświetlenia wystarczy urządzenie o 10 mA.

Takie charakterystyki urządzeń zapewnią normalne funkcjonowanie techniki i ochronią ludzi przed porażeniem prądem. Nie zaleca się do tych celów instalować RCD z parametrem powyżej 30 mA.

Przy schemacie dwupoziomowym prąd upływu głównego urządzenia ochronnego, umieszczonego przy wejściu do pomieszczenia, wybiera się w zakresie 100-300 mA.

Te RCD zadziałają przy przebiciu starej lub uszkodzonej izolacji wewnątrz ścian. W ten sposób zapewniana jest ochrona pomieszczenia przed pożarem przy ukrytych defektach instalacji elektrycznej.

Czas zadziałania RCD

W systemie dwupoziomowym pojawienie się znacznego upływu prądu może spowodować zadziałanie urządzenia ochronnego na obu poziomach.

Aby wykluczyć taką sytuację, jako podstawowe można zainstalować selektywne urządzenie ochronne. Jego czas zadziałania wynosi 150-500 ms, co jest wielokrotnie dłuższe niż w przypadku standardowego RCD (20-40 ms).

Czas zadziałania RCD zależy od poziomu prądu upływu: im jest on wyższy i bardziej niebezpieczny, tym szybciej odłączane są styki mocy (+).

Przy takim doborze aparatów wyłączone zostanie tylko zasilanie na drugim poziomie, co nie spowoduje zaniku prądu w całym mieszkaniu.

Jeśli chodzi o zwykłe RCD, im krótszy czas ich reakcji, tym są bezpieczniejsze. Ten fakt należy uwzględnić przy ich zakupie.

Wybór niezawodnego producenta

Bezpośrednio funkcja ochronna RCD w niewielkim stopniu zależy od jego producenta. Urządzenie każdej firmy, z wyjątkiem ewidentnie wadliwych modeli, będzie wyłączać zasilanie po przekroczeniu przez prąd różnicowy wartości progowej.

Wady urządzeń ochronnych mogą polegać na następującym:

• fałszywe zadziałania;
• zwiększone buczenie;
• nagrzewanie się podczas pracy;
• kruchość obudowy, co może doprowadzić do jej uszkodzenia podczas montażu;
• krótki okres gwarancji.

Im bardziej niezawodny i renomowany producent RCD, tym mniej wymienionych wad będzie miało jego wyposażenie.

Pod względem niezawodności RCD znanych krajowych firm nie ustępują europejskim producentom, dlatego warto przyjrzeć się ich gamie modelowej dokładniej

Jednak wraz ze wzrostem jakości będzie rosła również cena.

Najbardziej niezawodnymi producentami urządzeń ochronnych są:

• Legrand;
• ABB;
• AEG;
• KEAZ;
• Schneider Electric;
• Siemens;
• DEKraft;
• General Electric.

Przy zakupie RCD należy pamiętać, że to urządzenie instaluje się nie dla przestrzegania norm budowlanych, ale dla zachowania zdrowia i życia bliskich osób.

Dlatego nie warto kupować wyrobów wątpliwych producentów. Mogą one nie tylko nie zadziałać, ale także same doprowadzić do sytuacji grożącej pożarem.

Istnieją również inne kryteria wyboru urządzeń ochronnych, ale mają one znacznie mniejsze znaczenie dla bezpieczeństwa konsumentów.

Ogólne porady dotyczące wyboru i montażu

Oprócz kryteriów wyboru RCD, istnieją ogólne przydatne zalecenia przy zakupie i instalacji tego urządzenia.

Pomogą one uniknąć błędów i od razu nabyć model odpowiedni dla konkretnego mieszkania lub domu.

Ignorowanie zasad montażu instalacji elektrycznej i brak RCD w schemacie zasilania może doprowadzić do pożaru w całym domu.

Porady dotyczące wyboru są następujące:

• zaleca się wybierać RCD, które przy zadziałaniu odłączają nie tylko fazę, ale także zero;
• w ramach nadzorowanego przez urządzenie obwodu nie powinno być uziemionych urządzeń elektrycznych;
• urządzenie powinno zadziałać przy krótkotrwałych spadkach napięcia o 50% wartości nominalnej, które mogą wystąpić w pierwszych chwilach zwarcia;
• zaciski RCD powinny być wykonane ze słabo utleniającego się materiału i wyposażone w niezawodny system mocowania przewodów;
• przy zakupie należy dawać pierwszeństwo urządzeniom z funkcją ochrony przed zwarciem i przeciążeniem;
• RCD drugiego poziomu można nie instalować na bezpiecznych grupach urządzeń, np. na sufitowych źródłach oświetlenia;
• na kabiny prysznicowe i jacuzzi zaleca się instalować urządzenia z progowym prądem różnicowym 10 mA;
• należy zwracać uwagę na możliwość podłączenia do urządzenia przewodów aluminiowych – niektóre urządzenia działają z nimi nieprawidłowo.

Prawidłowo wybrane RCD można zamontować samodzielnie. Proces ten niewiele różni się od montażu gniazdka lub wyłącznika.

Ważne jest dokładne przeanalizowanie schematu podłączenia przewodów i postępowanie zgodnie z nim.

Szczegółowe informacje na temat zasad i schematów podłączania RCD w mieszkaniu i domu przedstawiono w tym artykule.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Wybór RCD z omówieniem wariantów oraz wyjaśnieniem cech różnych schematów ich podłączania:

Zasady wyboru RCD, część 1:

Zasady wyboru RCD, część 2:

Wybór odpowiedniego RCD, szczególnie przy montażu systemów dwupoziomowych, lepiej powierzyć profesjonalistom.

Łatwiej raz zaprosić do domu doświadczonego elektryka i skonsultować się z nim, niż wymieniać nieodpowiedni towar w sklepie. W końcu na szali stoi zdrowie i życie bliskich osób, które będą korzystać z domowych urządzeń elektrycznych.

Czy jest coś do dodania, czy pojawiły się pytania dotyczące wyboru urządzenia ochronnego? Można zostawiać komentarze pod publikacją, uczestniczyć w dyskusjach i dzielić się własnym doświadczeniem w doborze RCD do domu lub mieszkania. Formularz kontaktowy znajduje się w dolnym bloku.