Czym różni się RCD od wyłącznika różnicowego i co lepiej stosować?

Jednym z etapów tworzenia domowej sieci elektrycznej jest instalacja urządzeń zabezpieczających. Montuje się je w mieszkaniowej rozdzielnicy elektrycznej. W przypadku przeciążenia lub awarii urządzenie szybko zadziała, aby chronić cały system lub pojedynczy obwód.

Przed montażem należy jednak ustalić, na czym polega różnica między RCD a wyłącznikiem nadprądowo-różnicowym, aby prawidłowo zorganizować i zabezpieczyć domową sieć.

Proponujemy zapoznać się z funkcjonalnymi cechami urządzeń łączeniowych i dowiedzieć się, w jakiej sytuacji co lepiej zastosować. W artykule określiliśmy główne kryteria wyboru urządzeń zabezpieczających, a także opisaliśmy specyfikę ich podłączenia i zadziałania.

Konieczność ochrony sieci elektrycznej

Domowa instalacja elektryczna to złożona, rozgałęziona sieć składająca się z wielu obwodów – oświetleniowych, gniazd, oddzielnych obwodów zasilających i słaboprądowych. Obejmuje wszystkie urządzenia elektryczne, z których korzystamy codziennie. Najprostszymi z nich są gniazdka i wyłączniki.

Podczas eksploatacji domowych urządzeń elektrycznych mogą wystąpić nieprzewidziane sytuacje, których skutkiem jest uszkodzenie poszczególnych obwodów, urządzeń, a także wypadki.

Przyczynami problemów są następujące zjawiska:

• nadmierne obciążenie linii zasilających;
• prądy upływu;
• zwarcia.

Z przeciążeniem można się spotkać, używając nowego, mocnego sprzętu w mieszkaniu ze starą instalacją. Kabel nie wytrzymuje całkowitego obciążenia, przegrzewa się, topi i ulega uszkodzeniu.

Doskonały przykład nierozważnego użycia przedłużacza chińskiej produkcji bez bezpiecznika w połączeniu z rozgałęźnikami. Jednoczesne używanie kilku urządzeń na jednej linii zasilającej może spowodować stopienie styków i izolacji, a także pożar.

Niebezpieczeństwo wystąpienia prądów upływu pojawia się, gdy izolacja kabli elektrycznych i urządzeń ulega zniszczeniu, montaż został wykonany nieprawidłowo lub nieprawidłowo wykonano uziemienie urządzeń.

Jeśli natężenie prądu wzrośnie powyżej 1,5 mA, oddziaływanie elektryczności staje się odczuwalne, a powyżej 2 mA powoduje drgawki.

Do nieodwracalnych konsekwencji prowadzi również zwarcie powstające w wyniku niezamierzonego połączenia zera i fazy. Skutkiem powstania łuku elektrycznego jest zapalenie określonego odcinka instalacji, a często również otaczających przedmiotów.

Aby chronić sprzęt, mienie, a przede wszystkim życie i zdrowie mieszkańców, stosuje się urządzenia wyłączające awaryjnie. Bez nich nowoczesna instalacja elektryczna w mieszkaniu lub domu prywatnym jest uznawana za niekompletną i niebezpieczną.

Urządzenia łączeniowe do odłączania obciążenia

Jeżeli instalacja elektryczna mieszkania lub domu jest podzielona na oddzielne obwody, zaleca się wyposażenie każdej linii obwodu w oddzielny wyłącznik automatyczny, a na wyjściu zamontować RCD.

Jednak opcji podłączenia jest znacznie więcej, dlatego na początek należy zrozumieć różnicę między RCD a wyłącznikiem różnicowym, a następnie przystąpić do montażu.

Wyłączniki automatyczne – zmodyfikowane „bezpieczniki”

Gdy o różnorodności urządzeń ochronnych nie było mowy, przy nadmiernym obciążeniu linii działały „korki” – najprostsze urządzenia awaryjne.

Ich funkcjonalność udoskonalono, uzyskując wyłączniki automatyczne, które zadziałają w dwóch przypadkach – przy wystąpieniu zwarcia i przy wzroście obciążenia bliskiego krytycznemu.

Konstrukcja wyłącznika jest prosta: wewnątrz obudowy z wytrzymałego technoplastiku znajduje się kilka modułów funkcjonalnych. Na zewnątrz znajduje się dźwignia zwierania/rozwierania obwodu oraz rowek montażowy do osadzenia na szynie DIN (+).

W jednej rozdzielnicy elektrycznej może znajdować się jeden lub kilka wyłączników, a ich liczba zależy od liczby obwodów obsługujących mieszkanie lub dom.

Im więcej oddzielnych linii, tym łatwiej wymieniać lub naprawiać urządzenia elektryczne. Aby zainstalować jeden przyrząd, nie trzeba wyłączać całej sieci.

Obowiązkowy warunek budowy domowej sieci elektrycznej – podłączenie wyłącznika. Wyłączniki szybko zadziałają przy przeciążeniu systemu oraz w przypadku zwarcia. Jedyną rzeczą, przed którą nie mogą chronić, są prądy upływu.

RCD – urządzenia ochrony różnicowoprądowej

To właśnie RCD jest urządzeniem, które w trybie automatycznym analizuje natężenie prądu na wejściu/wyjściu i zabezpiecza przed prądami upływowymi. Kształtem obudowy przypomina wyłącznik nadprądowy, ale działa na innej zasadzie.

Wewnątrz obudowy umieszczone jest urządzenie robocze – rdzeń z uzwojeniami. Strumienie magnetyczne dwóch uzwojeń skierowane są w przeciwne strony, co tworzy równowagę. W ten sposób siła magnetyczna w rdzeniu sprowadza się do zera.

Gdy tylko pojawi się prąd upływowy, powstaje różnica wartości strumieni magnetycznych – wartość wyjściowa maleje. W wyniku oddziaływania strumieni zadziała przekaźnik i przerywa obwód. Czas zadziałania wynosi 0,2-0,3 sek. Ten czas jest wystarczający, aby uratować ludzkie życie.

Zewnętrznymi cechami charakterystycznymi są obecność dodatkowych zacisków (w wyłączniku po jednym u góry i na dole), przycisk testowania, szerszy panel przedni, inne oznaczenie (+).

Na obudowie można zobaczyć oznaczenie 10…500 mA. Tak oznaczany jest znamionowy prąd upływowy. Do użytku domowego zwykle wybiera się RCD o wartości 30 mA.

Urządzenia z oznaczeniem 10 mA mogą być przydatne, jeśli oddzielny obwód jest wyprowadzony do pokoju dziecięcego lub łazienki, gdzie występuje podwyższony poziom wilgotności.

RCD zabezpiecza przed prądami upływowymi, ale jest bezużyteczne przy przeciążeniu przewodów, a także nie pomaga przy zwarciu. Z tego powodu dwa urządzenia – RCD i wyłącznik nadprądowy – montuje się zawsze w parze.

Tylko razem zapewnią pełny stopień ochrony, który musi być obecny w każdym domowym systemie elektrycznym.

Wyłącznik nadprądowo-różnicowy – maksymalna ochrona

Gdy mówimy o tym, czym zasadniczo różni się RCD od RCBO, mamy na myśli nie oddzielnie zainstalowane urządzenie RCD, ale parę „RCD + wyłącznik”.

Wyłącznik różnicowoprądowy (RCBO) w istocie jest tą parą, ale połączoną w jednej obudowie.

W ten sposób od razu spełnia trzy główne funkcje:

• zabezpiecza przed prądami upływowymi;
• zapobiega przeciążeniu linii;
• natychmiast zadziała przy zwarciu.

Pomimo niewielkich rozmiarów, urządzenie działa skutecznie i szybko, ale pod jednym warunkiem – jeśli jest wyprodukowane pod niezawodną, sprawdzoną marką.

Jeśli nie zna się niuansów urządzenia i oznaczeń umieszczonych na obudowie, RCBO można łatwo pomylić z RCD. Jedną z podpowiedzi jest oznaczenie RCBO (+).

W dokumentacji technicznej, która jest dołączona do urządzenia, wymienione są jego parametry. Oznaczenia najważniejszych wskaźników wydrukowane są na obudowie z przodu.

Oprócz oznaczenia nazwy, tutaj podano prąd znamionowy obciążenia i prąd upływu. Jednostki miary są takie same jak w przypadku zwykłych wyłączników – mA.

Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że pojawienie się wyłącznika różnicowoprądowego całkowicie przekreśla istniejący początkowo schemat „wyłącznik + RCD”. Jednak istnieje wiele niuansów regulujących wybór tego czy innego rozwiązania, i ostatecznie oba schematy instalacji są aktualne i poszukiwane.

Kryteria wyboru urządzeń zabezpieczających

Postaramy się zrozumieć, co jest lepsze dla domu – RCD czy wyłącznik różnicowoprądowy, i rozważymy różne sytuacje montażowe. Najczęściej na wybór wpływają takie czynniki jak położenie urządzenia w rozdzielnicy, niuanse podłączenia do linii energetycznych, możliwość konserwacji lub wymiany.

Specyfika montażu w rozdzielnicy elektrycznej

Rozdzielnica elektryczna to metalowa skrzynka, w której zazwyczaj znajdują się urządzenia ochronne i licznik energii elektrycznej. Panel roboczy, do którego mocowane są urządzenia, jest ograniczony pod względem rozmiarów.

Jeśli następuje modernizacja sieci elektrycznej i przy tym instaluje się dodatkowe moduły, pojawia się niedobór wolnych miejsc na szynach DIN. W takim przypadku wyłączniki różnicowoprądowe są w korzystnej sytuacji.

Schemat rozmieszczenia na szynie DIN par „wyłącznik + RCD” (górny rząd) i wyłączników różnicowoprądowych (dolny rząd). Oczywiste jest, że dolne urządzenia zajmują mniej miejsca. Różnica wzrośnie, jeśli zabezpieczenie będzie przeznaczone dla większej liczby obwodów.

Nowoczesne wyposażenie mieszkań w energię elektryczną jest ukierunkowane na zwiększenie liczby obwodów. Wynika to zarówno z pojawienia się dużej ilości mocnego sprzętu, jak i podziału sieci na wiele linii. W takiej sytuacji, przy braku dodatkowej przestrzeni, jedynym rozsądnym rozwiązaniem jest podłączenie wyłączników różnicowoprądowych.

Proszę zwrócić uwagę na urządzenia zajmujące jedno miejsce modułowe. Takie modele są już dostępne w sprzedaży, ale ich koszt jest nieco wyższy niż tradycyjnych.

Trudność podłączenia przewodów

Główna różnica w podłączeniu między dwoma wymienionymi wariantami – w liczbie przewodów. Dwa osobne urządzenia łącznie mają więcej zacisków – 6 sztuk, podczas gdy wyłącznik różnicowoprądowy ma ich tylko cztery. Różni się też schemat podłączenia.

Porównawczy schemat instalacji i podłączenia pary ochronnej i wyłącznika różnicowoprądowego. Wynik zadziałania w sytuacji awaryjnej i niezawodność urządzeń są takie same, a kolejność podłączania przewodów jest różna.

Na schemacie dobrze pokazano połączenia przewodów.

Przy podłączeniu pary AB+RCD układ jest następujący:

• przewód fazowy jest podłączany do zacisku AB;
• łączy się mostkiem wyjście wyłącznika i zacisk L RCD;
• wyjście fazy RCD jest kierowane do instalacji elektrycznych;
• Przewód neutralny jest podłączony tylko do RCD – na wejściu do zacisku N, na wyjściu – jest przesyłany do instalacji elektrycznych.

W przypadku wyłącznika różnicowo-nadprądowego (RCBO) podłączenie jest znacznie prostsze. Zworki nie są potrzebne, wystarczy podłączyć fazę i neutralny do odpowiednich zacisków, a z wyjść są przesyłane do obciążenia.

Co to daje monterowi? Ułatwia proces podłączania, zmniejsza liczbę przewodów, a tym samym gwarantuje większy porządek na tablicy elektrycznej.

Jak przeprowadza się diagnostykę zadziałania

Jeśli rozpatrzymy urządzenia ze średniego segmentu cenowego, to tutaj przewagę ma tandem „automat + RCD”. Załóżmy, że nastąpiło awaryjne wyłączenie zasilania na jednym z obwodów.

Natychmiastowe ustalenie przyczyny zadziałania zabezpieczenia jest trudne, ponieważ może to być zarówno prąd upływu, jak i zwarcie, a także łączne obciążenie, z którym nie poradziły sobie przewody.

Po zadziałaniu RCD lub automatu od razu widać, gdzie szukać przyczyny. W pierwszym przypadku – problem z izolacją, w drugim – zwiększone obciążenie lub zwarcie. To ostatnie można określić na podstawie dodatkowych objawów.

Jeśli na awarię w sieci zareagował wyłącznik różnicowo-nadprądowy (RCBO), to przyczynę trzeba będzie szukać dłużej. Należy sprawdzić wszystkie możliwości, a to zajmie więcej czasu i wysiłku.

Aby uprościć diagnostykę, zaleca się zakup urządzeń z droższego segmentu cenowego – są one wyposażone w dodatkową sygnalizację wskazującą na możliwy problem.

Które urządzenia są tańsze w zakupie i naprawie?

Zdarzają się sytuacje, gdy wybór opiera się na koszcie. Na przykład istnieje budżet, którego nie można przekroczyć. W takim przypadku decydującą rolę odgrywa łączna cena wszystkich podłączonych urządzeń zabezpieczających.

Na pierwszy rzut oka większa liczba urządzeń charakteryzuje się wyższą ceną. W rzeczywistości jest inaczej: uniwersalny wyłącznik różnicowo-nadprądowy (RCBO) kosztuje sporą sumę, a zestaw innych urządzeń okazuje się ekonomiczny.

Jeśli przeanalizujemy ceny wszystkich wymienionych automatów, okazuje się, że jeden wyłącznik różnicowo-nadprądowy (RCBO) jest prawie dwa razy droższy niż zestaw „AB + RCD”.

Należy pamiętać, że liczba obwodów wynosi zwykle 3 lub więcej, więc różnica między zakupami rośnie. Jeśli dla jednego obwodu zakup wyłącznika różnicowo-nadprądowego (RCBO) jest droższy tylko o 40 zł, to dla pięciu obwodów różnica wzrasta do 200 zł.

Zatem zarówno wyłączniki różnicowo-nadprądowe (RCBO), jak i bloki RCD z wyłącznikami nadprądowymi mają swoje zalety i wady. Jeśli RCBO wygrywają pod względem kompaktowości i wygody podłączania, to wyraźnie przegrywają w diagnostyce i uwzględnianiu kosztów.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Aby lepiej orientować się w urządzeniach zabezpieczających i wybrać odpowiednie rozwiązanie w zależności od sytuacji, proponujemy obejrzeć tematyczne filmy wideo.

Interesujące informacje na temat zasady działania i montażu RCD:

Kilka porad od profesjonalnego elektryka:

Co odegrało rolę przy wyborze wyłącznika różnicowo-nadprądowego:

Jak widać, temat wyboru wyłącznika różnicowoprądowego (RCD) lub wyłącznika różnicowo-nadprądowego (RCBO) nie jest poruszany bez powodu: istnieje wiele aspektów przemawiających za obydwoma typami urządzeń. Aby prawidłowo dobrać optymalny wariant zabezpieczenia, należy rozważyć warunki montażu i podłączenia, a także sporządzić wstępny kosztorys.

Czy ma Pan/Pani coś do dodania, czy pojawiły się pytania na ten temat? Może Pan/Pani zostawiać komentarze do publikacji, uczestniczyć w dyskusjach i dzielić się własnym doświadczeniem w użytkowaniu wyłączników różnicowoprądowych i różnicowo-nadprądowych. Blok kontaktowy znajduje się poniżej.