Jak sprawdzić RCD pod kątem działania: metody kontroli stanu technicznego

Urządzenie różnicowoprądowe (RCD) można śmiało zaliczyć do urządzeń, które powinny znajdować się w każdym domu. Taki aparat jest w stanie sygnalizować wyciek prądu i, tym samym, chronić mieszkańców przed pożarem i porażeniem prądem.

Aby jednak być w pełni pewnym ochrony, warto wiedzieć, jak samodzielnie sprawdzić RCD i upewnić się o jego sprawności.

W tym materiale opowiemy, czym jest RCD, przedstawimy podstawowe charakterystyki tego urządzenia, a także wymienimy kilka prostych sposobów na sprawdzenie jego działania.

Czym jest RCD?

Prawidłowa nazwa RCD – wyłącznik automatyczny sterowany prądem różnicowym. To urządzenie łączeniowe służy do automatycznego przerywania obwodu w przypadku przekroczenia ustalonych wartości prądu niezrównoważenia powstającego w określonych warunkach.

Działanie wewnętrznego mechanizmu urządzenia opiera się na następujących zasadach: do zacisków podłącza się przewód zerowy i fazowy, a następnie porównuje się je pod względem prądu. W normalnym stanie całego systemu nie ma różnicy między wartościami prądu fazowego a danymi przewodu zerowego. Jej pojawienie się świadczy o wycieku. Po przeanalizowaniu niestandardowego stanu urządzenie się wyłącza.

Funkcje, które pełni urządzenie różnicowoprądowe, nie są właściwe zwykłym wyłącznikom. Te ostatnie reagują jedynie na przeciążenie lub zwarcie.

Mówiąc prościej, RCD wyzwala się i przerywa sieć w przypadku, gdy prąd zaczyna płynąć poza instalację elektryczną lub podłączone do sieci urządzenia.

W obwodach, w których możliwe są wycieki i bardzo prawdopodobne jest porażenie prądem, najczęściej instaluje się RCD. W domu lub mieszkaniu są to miejsca, gdzie gromadzą się opary, powodując podwyższoną wilgotność. To kuchnia i łazienka. Ponadto właśnie te pomieszczenia są najbardziej nasycone różnego rodzaju urządzeniami elektrycznymi.

Minimalny prąd, którego przepływ jest odczuwalny przez organizm ludzki – 5 mA. Przy wartości 10 mA mięśnie samoistnie się kurczą i człowiek nie może samodzielnie wypuścić z rąk niebezpiecznego urządzenia elektrycznego. Działanie prądu o natężeniu 100 mA prowadzi do śmierci.

Porażenie prądem przez jeden ze zwykłych pomocników elektrycznych może nastąpić w przypadku, gdy nie ma możliwości uziemienia go lub nie zostało to uwzględnione podczas projektowania. Gdy w jednym z urządzeń izolacja przewodów prowadzących ulegnie uszkodzeniu, prąd będzie przepływał na obudowę urządzenia.

W przypadku braku uziemienia, przy dotknięciu takiej powierzchni osoba dozna porażenia prądem. Aby do tego nie doszło, konieczne jest zainstalowanie wyłącznika różnicowoprądowego.

Konstrukcje RCD mogą różnić się sposobem działania. Producenci oferują urządzenia, które posiadają źródło zasilania pomocniczego do normalnej pracy układu elektronicznego oraz urządzenia, które się bez niego obywa.

Elektromechaniczne urządzenia ochronne zadziałają bezpośrednio pod wpływem prądu upływu, wykorzystując przy tym potencjał wcześniej napiętej sprężyny mechanicznej. Działanie RCD opartego na elementach elektronicznych jest całkowicie uzależnione od obecności napięcia w sieci. Do wyłączenia potrzebuje on dodatkowego zasilania. W związku z tym to drugie urządzenie jest uważane za mniej niezawodne.

Charakterystyki urządzenia zabezpieczającego

W sprzedaży można znaleźć bardzo wiele różnorodnych modeli wyłączników różnicowoprądowych. Różnią się one między sobą normami produkcyjnymi, sposobem montażu i zakresem zastosowania.

Niewłaściwy wybór urządzenia ochronnego może prowadzić do następujących problemów:

• Urządzenie będzie się stale wyłączać, reagując na najmniejsze upływy, które występują w sieci elektrycznej każdego domu.
• Jeśli przy zakupie wybrano urządzenie o zawyżonych parametrach, może ono nie zareagować na sytuację awaryjną. W rezultacie istnieje duże prawdopodobieństwo porażenia prądem.

Aby uniknąć takich problemów, należy bezwzględnie zapoznać się z parametrami RCD. Można je odczytać ze specjalnych oznaczeń naniesionych na obudowę urządzenia.

Prąd znamionowy obciążenia

Jest to jedna z najważniejszych cech. Liczba wskazuje maksymalną wartość prądu, który może długotrwale przepływać przez urządzenie, nie powodując przy tym żadnych uszkodzeń. Wartość ta wynika z odporności styków mocy i przewodów na określone obciążenie. Przy tym pozostają one w stanie roboczym.

Wartość prądów znamionowych jest zawsze podana na panelu przednim urządzenia zabezpieczającego. Łatwo jest znaleźć optymalną dla siebie wartość, znając maksymalny pobór mocy. Należy go podzielić przez napięcie fazowe. Instalowanie RCD na prąd większy niż prąd znamionowy wyłącznika nadprądowego znajdującego się przed nim nie ma sensu.

Wartości prądów znamionowych są typowe dla wszystkich modeli: 16 A, 25 A, 40 A, 63 A, 80 A, 100 A, 125 A.

Czym jest prąd wyzwalania?

Można powiedzieć, że to najważniejszy parametr. Określa on prąd upływu, przy którym zadziała zabezpieczenie i urządzenie się wyłączy. Na obudowie wartość ta oznaczona jest symbolem IΔn. Standardowe ustawienia znamionowego prądu różnicowego wynoszą od 6 mA do 500 mA.

Każda z wartości wskazuje, gdzie dokładnie można zastosować urządzenie. Na przykład urządzenie z IΔn wynoszącym 500 mA nie będzie w stanie ochronić człowieka przed porażeniem prądem.

Nieodłączający znamionowy prąd różnicowy

Jest to parametr charakteryzujący próg zadziałania urządzenia. Oznaczany jest jako IΔn0. Wartość jest zawsze równa połowie znamionowego różnicowego prądu wyłączającego (IΔn), czyli urządzenie o wartości 10 mA wyłączy się przy upływie prądu od 5 mA.

Jeśli przez urządzenie ochronne będzie przepływać prąd upływu mniejszy niż ten wskaźnik – urządzenie nie zadziała.

Czas zadziałania RCD

Wartość ta wskazuje szybkość reakcji urządzenia ochronnego w sytuacji awaryjnej. Znamionowy czas wyłączenia RCD oznaczany jest symbolem Tn. Norma – maksimum 0,3 sek. Wysokiej jakości nowoczesne urządzenia ochronne zadziałają w ciągu 0,1 sek, jednak taka duża prędkość nie jest wymagana.

Typy urządzeń: AC – urządzenie zadziała przy chwilowym wystąpieniu prądu przemiennego; A – przy prądzie przemiennym lub pulsującym; B – przy prądzie stałym, wyprostowanym i przemiennym; S – przed zadziałaniem zachowywany jest określony czas (0,15-0,5 sek); G – czas opóźnienia jest krótszy niż w poprzednim (0,06-0,08 sek).

Przyczyny wyzwalania urządzenia

Przyczyn wyłączenia sieci przez urządzenie ochronne jest dość dużo, ale dopiero po ich zidentyfikowaniu można w pełni usunąć usterki.

Ponadto problematyczne miejsce, aby uniknąć poważnych konsekwencji, należy starać się znaleźć jak najszybciej.

Przyczyna #1 – wyciek prądu

Upływ w sieci występuje najczęściej w przypadku starej instalacji elektrycznej. Z czasem izolacja wysycha i niektóre jej fragmenty ulegają odsłonięciu. Ten sam problem może pojawić się po wymianie starej instalacji na nową, gdy połączenie zostało wykonane niskiej jakości.

Przed wbiciem gwoździa w ścianę, aby powiesić obraz lub lampę, należy koniecznie sprawdzić położenie ukrytej instalacji elektrycznej.

Trzecią, dość częstą przyczyną, można nazwać przypadkowe uszkodzenie ukrytej instalacji. Na przykład przez wbicie gwoździa w ścianę.

Przyczyna #2 – zwarcie między ziemią a zerem

Zgodnie z przepisami PUE (normy instalacji elektrycznych) zabronione jest łączenie przewodów neutralnych z uziemieniem. Jednak niektórzy niedbali fachowcy odrzucają istniejące „tabu” i robią wszystko po swojemu, nie zważając na to, że w ten sposób wielokrotnie wzrasta zagrożenie porażenia ludzi prądem.

Przyczyna #3 – niekorzystne warunki pogodowe

Pogoda może znacząco wpływać na działanie urządzenia ochronnego w przypadku, gdy rozdzielnica znajduje się poza pomieszczeniem, czyli na zewnątrz. Z powodu pojawienia się drobnych cząsteczek wody wewnątrz konstrukcji może dojść do zadziałania urządzenia.

Jeśli na zewnątrz jest mróz, urządzenie zabezpieczające może wręcz przeciwnie nie spełniać swoich funkcji. Wynika to z tego, że niskie temperatury negatywnie wpływają na układy scalone i mogą całkowicie je uszkodzić.

Znane są przypadki wyłączenia sieci przez urządzenie zabezpieczające podczas burzy. Piorun może wzmocnić nawet bardzo niewielkie upływy występujące w domu.

Przyczyna #4 – nieprawidłowy montaż samego urządzenia

Taki kazus, jak fałszywe wyłączenie, może okresowo występować z powodu nieprawidłowego montażu urządzenia zabezpieczającego.

Dlatego samodzielnym montażem warto się zająć dopiero po dokładnym zapoznaniu się z instrukcją. Można tu również zaliczyć nieprawidłowy dobór parametrów przy zakupie.

Przyczyna #5 – usterki w domowych urządzeniach elektrycznych

Uszkodzenie przewodu, za pomocą którego domowe urządzenie elektryczne jest podłączane do sieci, powoduje natychmiastowe zadziałanie urządzenia zabezpieczającego.

Zdarza się to również przy upływie prądu z wewnętrznych części, np. grzałki podgrzewacza wody lub uzwojenia silnika któregoś z włączonych urządzeń.

Przyczyna #6 – podwyższona wilgotność

Zdarza się, że po wykonaniu montażu ukrytej instalacji trasę pokrywa się szpachlą i od razu próbuje się sprawdzić wykonaną pracę. W takich przypadkach urządzenie zabezpieczające zadziała z powodu otoczenia przewodów wilgotną szpachlą.

Wynika to ze zdolności wody do prowokowania upływu przez mikroskopijne pęknięcia i inne defekty izolacji. Jeśli zaczekać, aż materiał szpachlowy całkowicie wyschnie i powtórzyć czynność, najprawdopodobniej wyłączenie się nie powtórzy.

Sprawdzenie działania RCD

Aby czuć się bezpiecznie, należy regularnie, nie rzadziej niż raz w miesiącu, przeprowadzać kontrolę urządzenia zabezpieczającego.

Można to zrobić samodzielnie w warunkach domowych. Wszystkie znane metody sprawdzania są dość proste i dostępne.

Sposób nr 1 – testowanie za pomocą przycisku TEST

Przycisk do testowania znajduje się na przednim panelu urządzenia i oznaczony jest literą «T». Po jego naciśnięciu następuje symulacja upływu i uruchamiają się mechanizmy zabezpieczające. W rezultacie urządzenie przerywa zasilanie.

Po naciśnięciu przycisku TEST sprawne urządzenie powinno zareagować natychmiastowym wyłączeniem. Takie sprawdzenie zaleca się przeprowadzać raz w miesiącu.

Jednak w określonych warunkach RCD może nie zadziałać:

• Nieprawidłowe podłączenie urządzenia. Aby naprawić sytuację, pomoże dokładne przestudiowanie instrukcji i ponowne podłączenie urządzenia zgodnie z zasadami.
• Sam przycisk TEST jest uszkodzony, to znaczy urządzenie działa normalnie, ale symulacja upływu nie następuje. W takim przypadku nawet przy prawidłowym montażu RCD nie będzie reagować na testowanie.
• Usterki w automatyce.

Dwie ostatnie wersje można potwierdzić tylko za pomocą alternatywnych metod sprawdzania.

Aby upewnić się co do niezawodności zadziałania mechanizmu testowego, należy powtórzyć naciśnięcie przycisku 5–6 razy. Przy tym po każdym wyłączeniu zasilania nie zapomnij przywrócić dźwigni sterującej do pozycji początkowej (stan „Wł.”).

Sposób nr 2 – sprawdzenie za pomocą baterii

Drugi prosty sposób, jak samodzielnie sprawdzić RCD w warunkach domowych pod kątem sprawności, to użycie dobrze znanej baterii paluszkowej.

Takie badanie można przeprowadzać tylko z urządzeniem ochronnym o prądzie znamionowym od 10 do 30 mA. Jeśli aparat jest przeznaczony na 100–300 mA, RCD nie zadziała.

Korzystając z tej metody, wykonuje się następujące czynności:

• Do każdego bieguna baterii o napięciu 1,5–9 V podłącza się przewody.
• Jeden przewód podłącza się do wejścia fazy, drugi do jej wyjścia.

W wyniku tych manipulacji sprawny RCD się wyłączy. To samo powinno nastąpić w przypadku podłączenia baterii do wejścia i wyjścia przewodu neutralnego.

Podczas sprawdzania baterią działają tylko elektromechaniczne urządzenia ochronne. Dla wersji elektronicznych w tym przypadku brakuje niezbędnego napięcia zasilającego.

Przed przeprowadzeniem takiego przeglądu należy koniecznie zapoznać się z charakterystykami urządzenia. Jeśli aparat ma oznaczenie A, można go sprawdzać baterią o dowolnej biegunowości. Przy sprawdzaniu urządzenia ochronnego AC zadziała ono tylko w jednym przypadku. Dlatego jeśli podczas testu nie nastąpiło zadziałanie, należy zmienić biegunowość styków.

Sposób nr 3 – użycie żarówki

Jeszcze jeden pewny sposób kontroli sprawności urządzenia ochronnego – za pomocą żarówki.

Do jego wykonania będą potrzebne:

• odcinek przewodu elektrycznego;
• żarówka;
• oprawka żarówki;
• rezystor;
• śrubokręty;
• taśma izolacyjna.

Oprócz wymienionych przedmiotów może się przydać narzędzie, za pomocą którego łatwo można zdjąć izolację. O najlepszych urządzeniach do ściągania izolacji można przeczytać w tym materiale.

Żarówki i rezystory planowane do sprawdzenia muszą mieć odpowiednie parametry, gdyż RCD reaguje na określone wartości. Najczęściej urządzenie ochronne kupowane do instalacji w domu lub mieszkaniu jest przystosowane do zadziałania przy prądzie upływu 30 mA.

Urządzenie ochronne zaczyna działać w momencie wystąpienia prądu upływu. Taką symulację można stworzyć samodzielnie, używając zwykłej żarówki i określonych parametrów rezystancji.

Potrzebną rezystancję oblicza się według wzoru:

R = U/I,

gdzie U – napięcie w sieci, a I – prąd różnicowy, na który jest zaprojektowane RCD (w tym przypadku 30 mA). W wyniku otrzymuje się: 230/0,03 = 7700 omów.

Żarówka o mocy 10 W ma rezystancję około 5350 omów. Aby uzyskać potrzebną wartość, pozostaje dodać jeszcze 2350 omów. Właśnie o takiej wartości potrzebny jest rezystor w tym układzie.

Po zebraniu wymaganych elementów montuje się schemat i, wykonując następujące czynności, sprawdza się działanie RCD:

1. Jeden koniec przewodu wkłada się do fazy gniazdka.
2. Drugi koniec przykłada się do zacisku uziemienia w tym samym gniazdku.

Przy normalnej pracy urządzenia ochronnego wyłącza się.

Jeśli w domu nie ma uziemienia, metodyka sprawdzania nieco się zmienia. Na tablicy rozdzielczej, a mianowicie w miejscu, gdzie znajduje się automatyka, wkłada się przewód do zacisku wejścia zera (oznaczony N i znajduje się na górze). Jego drugi koniec wkłada się do zacisku wyjścia fazy (oznaczony L i znajduje się na dole). Jeśli z RCD wszystko w porządku – zadziała.

Sposób nr 4 – sprawdzanie testerem

Metoda sprawdzania sprawności urządzenia ochronnego za pomocą specjalnych przyrządów: amperomierza lub multimetru, jest również stosowana w warunkach domowych.

Do jego wykonania będą potrzebne:

• żarówka (10 W);
• reostat;
• rezystor (2 kΩ);
• przewody.

Zamiast reostatu do sprawdzania można użyć ściemniacza. Działa on na podobnej zasadzie.

Podobne przyrządy pozwalają bez dodatkowych układów sprawdzać parametry urządzeń ochronnych różnych typów, z różnymi limitami prądu różnicowego.

Schemat montuje się w następującej kolejności: amperomierz – żarówka – rezystor – reostat. Sondę amperomierza podłącza się do wejścia zera w urządzeniu ochronnym, a przewód podłącza się od reostatu do wyjścia fazy.

Następnie powoli obraca się pokrętło reostatu w kierunku zwiększania upływu prądu. Gdy urządzenie ochronne zadziała, amperomierz zarejestruje wartości prądu upływu.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Sprawdzanie RCD na zadziałanie za pomocą prostych, domowych sposobów:

Z tego filmu można dowiedzieć się, jak przetestować RCD za pomocą baterii:

Po dokładnym przestudiowaniu zaleceń można wybrać dla siebie optymalną opcję i regularnie przeprowadzać kontrolę samodzielnie. Tylko w ten sposób można być całkowicie pewnym, że nikt z domowników nie dozna porażenia prądem.

Jeśli pojawiły się Państwa pytania dotyczące tematu artykułu, mogą je Państwo zadać w bloku komentarzy. Może znają Państwo inne sposoby sprawdzania RCD na działanie? Proszę opowiedzieć o nich naszym czytelnikom.