Kącik wiedzy...

Ile różnicówek na dom?

Na początek śpieszę wyjaśnić, że tytułowa różnicówka, to wyłacznik różnicowoprądowy(RCD), czyli urządzenie, które ma zapewnić ochronę uzupełniającą przed porażeniem prądem elektrycznym, poprzez szybkie wyłaczenie obwodu, w którym wystąpił prąd różnicowy o określonej wartości.

Jak to działa? Pamiętacie z lekcji fizyki, że prąd płynący przez przewodnik wytwarza wokół przewodnika pole magnetyczne, o natężeniu proporcjonalnym do natężenia prądu i określonym kierunku. Jeżeli umieścimy obok siebie dwa przewodniki, w których płynie taki sam prąd, ale w przeciwnych kierunkach, to wytworzone przez przepływ prądów pola magnetyczne się zniosą i natężenie pola magnetycznego wokół tych przewodników bedzie równe 0. W przypadku gdy prądy te bedą się różnić, to pojawi się pole magnetyczne. Wyłącznik różnicowoprądowy posiada element (przekładnik), który pozwala mu mierzyć pole magnetyczne wytworzone w obwodzie w którym został zainstalowany. W przypadku, gdy to pole będzie większe od dopuszczanego, następuje wyłączenie wyłącznika i przerwanie przepływu prądu.

Jeżeli w chronionym obwodzie "prąd gdzieś ucieknie" - fachowo sie mówi "pojawi się prąd upływowy" np. przez ciało człowieka do ziemi, lub np. przez uszkodzoną izolację do przewodu ochronnego, to wyłącznik różnicowoprądowy wykryje różnicę prądów w obwodzie i zadziała.

Tu bardzo ważna uwaga. Zwykły wyłacznik różnicowoprądowy nie zabezpiecza obwodu ani przed zwarciem między przewodami fazowymi, ani przed zwarciem przewodów fazowych z przewodem neutralnym, ponieważ w warunkch zwarcia nie występuje upływność i prąd różnicowy wynosi zero. Dlatego obwody z wyłącznikami różnicowoprądowymi muszą być dodatkowo wyposażone w zabezpieczenie przetężeniowe np. wyłącznik nadmiarowoprądowy. Z tego też powodu są produkowane wyłączniki różnicowoprądowe z członem nadmiarowoprądowym, które są odpowiednio droższe.

Wracając do tematu, czyli ile różnicówek na dom. Bardzo często widzę nowe instalacje, gdzie wszystkie obwody w całym domu zabezpiecza się pojedynczą różnicówką trójfazową. Czy to jest dobre rozwiązanie? No oprócz zalety w postaci niskiego kosztu są niestety same wady.

Wady zastosowania pojedynczego wyłącznika różnicowoprądowego do zabezpieczenia całej instalacji

  1. w przypadku uszkodzenia instalacji, w postaci upływności w którymkolwiek z obwodów wyłącznik wyłączy zasilanie wszystkich obwodów i w efekcie nie ma prądu, ani oświetlenia w całym domu. Nietrudno sobie wyobrazić taką sytuację w sobotnią noc, kiedy lodówka się rozmraża, a na elektryka trzeba poczekać do poniedziałku.
  2. utrudnienie napraw instalacji. Pomimo, że wyłączymy napięcie w obwodzie wyłącznikiem nadmiarowoprądowym (ES-ką) to zwierając przypadkowo przewód neutralny z ochronnym np. podczas wymiany gniazda jest duże prawdopodobieństwo, że wyłącznik różnicowoprądowy zadziała
  3. sytuacje, w których sumaryczny prąd różnicowy z wszystkich obwodów zabezpieczonych tym wyłącznikem jest bliski granicy zadziałania. Np. dla wyłączników o znamionowym prądzie różnicowym 30mA taki próg zadziałania może być już na poziomie 15mA. Podłączone urządzenia elektryczne mają różną upływność, w zależności od wieku, warunków środowiskowych i konstrukcji, więc czasem sumaryczna upływność może oscylować na granicy progu zadziałania wyłacznika różnicowoprądowego i w takich warunkach mogą następować samoistne wyłączenia wyłącznika RCD pozornie bez żadnej przyczyny, lub po uruchomieniu jakiegoś urządzenia, włącznie z niemożliwością załączenia wyłącznika przez jakiś czas.
  4. całkowity brak ochrony uzupełniającej, albo prądu w domu w przypadku awarii wyłącznika. Niestety, ale są to urządzenia, które się psują. W przypadku awarii albo nie mamy możliwości włączenia wyłącznika, co oznacza brak prądu w całym domu, albo nie mamy dodatkowej ochrony w żadnym z obwodów. Producenci zalecają, żeby wyłączniki różnicowoprądowe kontrolować raz w miesiącu, przy użyciu przycisku TEST, ale kto to tak naprawdę robi?

W takim razie ile powinno być zainstalowanych wyłączników różnicowoprądowcych? To zależy od kilku czynników, najpierw zobaczmy które instalacje i obwody muszą być zabezpieczone wyłącznikami różnicowoprądowymi według norm:

  1. PN-HD 60364-4-41:2009 - "Instalacje elektryczne niskiego napięcia Część 4-41: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przed porażeniem elektrycznym." mówi:
    1. W układach a.c. powinna być przewidziana ochrona uzupełniająca za pomocą urządzeń różnicowoprądowych (RCD) (...) dla: a) gniazd wtyczkowych o prądzie znamionowym nieprzekraczającym 20 A przeznaczonych do powszechnego użytku i obsługi przez osoby niewykwalifikowane b) urządzeń ruchomych o prądzie znamionowym nieprzekraczającym 32 A używanych na zewnątrz budynków
    2. W ukladach TT, do ochrony przy uszkodzeniu (ochrony przy dotyku pośrednim) powinny byc stosowane RCD. 
    3. W układzie TN mogą być stosowane następujące urządzenia ochronne przy uszkodzeniu:
      • zabezpieczenia nadprądowe,
      • wyłącznik różnicowoprądowy.
      Wyłącznik różnicowoprądowy nie powinien być stosowany w układzie TN-C. Jeżeli RCD jest stosowany w układzie TN-C-S, to przewód neutralnoochronny (PEN) nie powinien być używany po stronie odbioru. Połączenie przewodu ochronnego z przewodem PEN powinno być wykonane po stronie zasilania wyłącznika. Jeżeli wyłącznik różnicowoprądowy jest stosowany do ochrony przy uszkodzeniu, to obwód powinien być także chroniony przez zabezpieczenia nadprądowe
    4. o układzie sieci IT nie piszę, bo nie jest stosowany do zasilania domów i mieszkań
  2. PN-HD 60364-7-701:2010 - Wszelkie obwody w pomieszczeniach kąpielowych, nie tylko obwody gniazd wtyczkowych, powinny być objęte ochroną uzupełniającą za pomocą jednego lub większej liczby wyłączników różnicowoprądowych wysokoczułych (IΔn ≤ 30 mA).
  3. PN-HD 60364-7-703:2007 - Wszystkie obwody sauny, z wyjątkiem obwodu ogrzewacza sauny, powinny być objęte ochroną uzupełniającą za pomocą jednego lub większej liczby wyłączników różnicowoprądowych wysokoczułych (IΔn ≤ 30 mA).
  4. PN-HD 60364-7-753:2014-12 - Obwody zasilające grzejniki powinny być objęte ochroną uzupełniającą za pomocą wyłączników różnicowoprądowych o prądzie IΔn ≤ 30 mA.

Z powyższego wynika, że w typowym domu wyłączniki różnicowoprądowe powinny być zainstalowane praktycznie na wszystkich obwodach gniazdowych, na wszystkich obwodach w łazienkach i w saunie oraz obwodach zasilających grzejniki elektryczne (podłączone na stałe). Patrząc na powyższe, minimalna sensowna liczba wyłączników różnicowoprądowych dla domu wynosi 4:

  • 1 wyłącznik RCD 3P (trójfazowy) dla odbiorów trójfazowych
  • 3 wyłaczniki RCD 1P (jednofazowy) po jednym na każdą fazę

Cztery wyłączniki RCD na dom to minimum, maksimum to oddzielny wyłącznik RCD dla każdego obwodu, a jaka jest liczba optymalna? Znowu to zależy od liczby obwodów, obciążeń itd. Z mojej praktyki wynika że zwykle dla typowego domu optymalną liczbą jest 7 wyłączników RCD:

  • 1 wyłącznik RCD 3P (trójfazowy) dla obwodów trójfazowych
  • 3 wyłaczniki RCD 1P (jednofazowe) po jednym na każdą fazę - dla obwodów gniazdowych
  • 3 wyłaczniki RCD 1P (jednofazowe) po jednym na każdą fazę - 2 dla obwodów oświetleniowych i 1 dla obwodów zewnętrznych