Wyłączniki różnicowoprądowe stanowią nieodzowny element nowoczesnych instalacji elektrycznych.
Nic w tym dziwnego bowiem od skuteczności ich działania,zależy ochrona przeciwporażeniowa i bezpieczeństwo ludzi. 
Wyłącznik różnicowoprądowy o działaniu bezpośrednim na prąd różnicowy 100mA. 0dporny na przypadkowy udar prądowy 8/20 – 3 kA, typ wyzwalania A – reaguje na prądy różnicowe przemienne i pulsujące ze składową stałą.
Zdolność zwarciowa 10 kA – pod warunkiem dobezpieczenia tego wyłącznika wkładką topikową lub wyłącznikiem nadprądowym.
Oferta rynkowa jest bardzo obszerna.
Do wyboru mamy urządzenia zróżnicowane pod względem przeznaczenia. Jak wiemy wyłączniki różnicowoprądowe, oznaczane skrótem RCD (ang. residual current device), bardzo często nazywane są wyłącznikami przeciwporażeniowymi czy też bezpiecznikami różnicowoprądowymi.
Pamiętajmy, że co prawda nazwy te trwale przyjęły się w nazewnictwie,
to jednak nie są one poprawne i zarówno w fachowej literaturze jak i w katalogach, znajdziemy określenie wyłącznik różnicowoprądowy, wyłącznik RCD lub potoczne określenie, czyli „różnicówka”.
Pamiętajmy, że wymagania dotyczące wyłączników różnicowoprądowych, zawarte są w normach:
- PN-EN 61008-1:2007/ISI:2008 Wyłączniki różnicowoprądowe
bez wbudowanego zabezpieczenia nadprądowego do użytku domowego (RCCB),
- PN-EN 61009-1:2008 Wyłączniki różnicowoprądowe z wbudowanym zabezpieczeniem nadprądowym
do użytku domowego i podobnego (RCBO),
- PN-IEC 755+A1+A2:1996 Wymagania ogólne dotyczące urządzeń ochronnych różnicowoprądowych.
Podział wyłączników RCD Przyjmując czułość, jako kryterium klasyfikacji,
czyli prąd zadziałania (I ?n), wyróżnić możemy wersje wysokoczułe, w których parametr ten jest nie większy od 30 mA. Prąd zadziałania, mieszczący się pomiędzy 30 a 500 mA, przewidziany jest dla wyłączników średnioczułowych.
Wersje o prądzie zadziałania wynoszącym więcej niż 500 mA, to modele niskoczułe. Ze względu na wbudowane zabezpieczenie nadprądowe, wyróżnia się wersje RCCB,
czyli wyłączniki różnicowoprądowe, bez wbudowanego zabezpieczenia nadmiarowoprądowego oraz modele RCBO z wbudowanym zabezpieczeniem nadmiarowoprądowym. Jeżeli weźmiemy pod uwagę wykrywanie rodzajów upływów to nabyć możemy wyłączniki różnicowoprądowe AC, B oraz A.
Modele oznaczone jako AC, odpowiedzialne są za wykrywanie prądu przemiennego sinusoidalnego. W przypadku wyłącznika typu B, urządzenie zadziała wyłącznie wtedy,
gdy wystąpi prąd przemienny sinusoidalny, sinusoidalny wyprostowany połówkowo
i impulsowy oraz prąd stały. Wersje A, reagują na prąd przemienny sinusoidalny, prąd sinusoidalny wyprostowany jednopołówkowo i impulsowy.
Zwraca się uwagę na uniwersalność wyłączników prądowych typu A.
Stąd też mogą one również współpracować z instalacjami, które odpowiedzialne są
za zasilanie urządzeń bazujących na tyrystorach.
Co na rynku
Fot. 2.
Tele Rec Plus to układ dostarczany oddzielnie, do samodzielnej konfi guracji z dowolnym wyłącznikiem różnicowoprądowym, z oferty aparatury modułowej Redline fi rmy GE Power Protection. Zestawy znajdują zastosowanie w aplikacjach, w których niezbędna jest pewność zasilania, a przerwy w dostawie prądu mogą spowodować duże straty.
Wyłączniki różnicowoprądowe EFI, z oferty fi rmy ETI, nabyć można w dwóch wersjach. Pierwsza z nich EFI – 2, obejmuje modele dwubiegunowe, zaś druga, czterobiegunowe EFI-4. Wersje czterobiegunowe dostępne są jako bezzwłoczne o typie wyzwalania AC i A oraz jako krótkozwłoczne (typ wyzwolenia G/KV).
Oprócz tego wersje czterobiegunowe, mogą być odporne na przypadkowy udar prądowy (wyładowczy), wynoszący do 3 kA (8/20 µs) przy typie wyzwalania UT.
Modele EFI-4S to urządzenia selektywne o typie wyzwalania AC. Przyjrzyjmy się teraz nieco bliżej parametrom wyłączników EFI – 2.Dostępne są one z uwzględnieniem prądów znamionowych o wartościach od 16A do 100 A przy prądach różnicowych osiągających 0,03, 0,1, 0,3 i 0,5A. Zwraca się uwagę na trwałość łączeniową i mechaniczną wynoszącą nawet 4000 łączeń, przy prądzie znamionowym nie przekraczającym 25 A. Pojemność zacisków wynosi od 1 do 25 mm, zaś w przypadku prądu znamionowego 100 A, zaciski mogą osiągnąć wielkość 35 mm. Znamionowa zdolność zwarciowa to maksymalnie 10 kA. Obudowa urządzenia, w kolorze szarym, jest niepalna.
Wyłącznik różnicowoprądowy CD240J typu A, firmy Hager, to urządzenie 2-biegunowe,
zaś wersja CD440J, jest 4-biegunowa. Modele oznaczone jako HI, stanowią wyłączniki krótkozwłoczne, zaś modele z symbolem S, to wyłączniki selektywne.
Wyłączniki z serii CD, w zależności od modelu, reagują zarówno na prąd
przemienny jak i pulsujący, mieszczący się pomiędzy 10 a 300 mA.
Urządzenie może pracować w szerokim zakresie temperatur wynoszącym od 25°C do 40°C. W przypadku wyłączników typu HI oraz S, o prądzie znamionowym do 63 A, odporność na prądy udarowe wynosi do 5 kA (8/20µs). Jak zatem wyglądają parametry dotyczące odporności zwarciowej?
Otóż, firma Hager podaje, że wynosi ona 6 kA, przy dobezpieczeniu 63 A gL/gG.
W przypadku wyłączników 125 A, odporność zwarciowa wynosi 10 kA, przy dobezpieczeniu 125 A gL/gG.
Modele przeznaczone do pracy w instalacjach o prądzie znamionowym 125 A,
podłączane są drutem lub linką o grubości do 50 mm2. Wyłączniki różnicowoprądowe serii Redline fi rmy GE Power Controls, nabyć można jako modele bezzwłoczne o nazwie BPA i BPC, krótkozwłoczne BPG oraz selektywne oznaczone jako BPS.
Wersje BPA i BPC dostępne są na prądy znamionowe od 16 do 100 A
oraz prądy różnicowe od 10 do 1000 mA. Znajdują one zastosowanie w procesach związanych z zapewnieniem ochrony przeciwporażeniowej prostych obwodów elektrycznych. Maksymalny czas zadziałania wynosi 10 ms. W przypadku modeli oznaczonych jako BPG, prądy znamionowe wynoszą 25, 40, 63 A przy czułości 30 i 100 mA. Czas zadziałania nie przekracza 40 ms.
Modele te często uwzględnia się przy ochronie zasilania urządzeń teleinformatycznych,
odbiorników nieliniowych o dużej zawartości wyższych harmonicznych oraz instalacji
o dużej liczbie źródeł światła z elektronicznymi zasilaczami i kondensatorami.
Wyłączniki BPS cechują się prądami znamionowymi od 25 do 100 A oraz prądami różnicowymi od 100 do 1000 mA. Akcesoria do wyłączników RCD
Interesujące rozwiązania stanowią również akcesoria, w które można wyposażyć
wyłączniki różnicowoprądowe.
Styki pomocnicze PS EFI firmy ETI, pozwalają na przykład na zdalną sygnalizację
zadziałania wyłącznika lub na sterowanie obwodem kontrolnym.
Dzięki stykom pomocniczym, możliwe jest także sygnalizowanie położenia
styków głównych wyłącznika EFI.
Firma ETI oferuje też wyłączniki różnicowoprądowe z zabezpieczeniem nadprądowym(model KZS-2M). Urządzenia tego typu, stanowią kombinację wyłącznika przeciwporażeniowego i nadprądowego. Gdzie zatem znajdują zastosowane urządzenia tego typu? Otóż, zapewniają one nie tylko ochronę przeciwporażeniową ale również zabezpieczają obwód przed przeciążeniami i zwarciami. Różnicowy prąd zadziałania wynosi 10, 30, 300 mA. Typ wyzwalania urządzeń to A oraz AC.
Fot. 3.
W wyłącznikach różnicowoprądowych firmy Hager zastosowano okienko
do identyfikacji położenia styków głównych (kolory czerwony/ zielony)
oraz okienko do sygnalizacji
wyłączenia wyłącznika od prądu upływowego (kolory przezroczysty/żółty)
Firma GE Power Controls, jako wyposażenie dodatkowe, oferuje na przykład układy Tele Rec,
które przeznaczone są do ponownego załączania wyłącznika różnicowoprądowego
w przypadku jego wyłączenia, spowodowanego zakłóceniem w pracy sieci.
Urządzenie to stanowi trójmodułowy aparat, składający się z napędu silnikowego i przekaźnika.
Układ zapoczątkowuje sekwencję sześciu prób ponownego załączania
w różnych odstępach czasu wynoszących 10, 20, 30, 60, 120 oraz 160 s.
W momencie, gdy próba ponownego załączenia powiedzie się,
czyli nie wystąpią kolejne wyłączenia w efekcie działania prądów upływu,
przekaźnik kasuje pozostałe próby załączenia z sekwencji.
Jeżeli próba sześciokrotnego załączenia nie przebiegnie pomyślnie,
dochodzi do zablokowania układu.
Ponowne automatyczne załączenie, możliwe jest jedynie po ręcznym odblokowaniu układu.
Jakie akcesoria do wyłączników różnicowoprądowych oferuje firma Hager?
Otóż, zastosować można chociażby łącznik pomocniczy CA i styk sygnalizacyjny SD 6 A/230 V,
dzięki czemu możliwe jest sygnalizowanie zadziałania.
Przydatny może okazać się także wyzwalacz podnapięciowy.
Pozwala on na zadziałanie wyłącznika w przypadku spadku napięcia w sieci.
Używając wyzwalacza nadnapięciowego, dochodzi do rozłączenia obwodu,
jeżeli napięcie w instalacji elektrycznej jest zbyt wysokie.
Wyzwolenie wyłącznika następuje wtedy, gdy osiągnie ono 266 V.
Przydatna może okazać się także osłona zacisków z możliwością plombowania.
Pamiętajmy o...
Instalując wyłączniki różnicowoprądowe typu A pamiętajmy, aby nie uwzględniać ich w obwodach,
które odpowiedzialne są za zasilanie trójfazowych prostowników
oraz urządzeń przekształcających częstotliwość (na przykład falowników).
Dlaczego?
Otóż, w instalacjach tego typu, mogą wystąpić prądy upływowe o charakterystyce gładkiej,
które nie będą wykryte przez wyłączniki typu A.
Oprócz tego, istnieje prawdopodobieństwo nasycenia się rdzenia magnetycznego wyłącznika,
co w efekcie, będzie przyczyną nie wykrywania prądów upływowych.
Tym sposobem bezpieczeństwo przeciwporażeniowe nie zostanie zapewnione.
Wyłączników różnicowoprądowych typu A, nie powinno się również uwzględniać w obwodach,
za pomocą których dostarczana jest energia elektryczna
do większej ilości urządzeń wyposażonych w zasilacze elektroniczne.
W takim przypadku, powstają bowiem nagłe przyrosty prądowe przy załączaniu napięcia.
Efektem mogą być niepożądane zadziałania wyłącznika.
Wynika to stąd, że konstrukcja zasilaczy elektronicznych,
bazuje na filtrach o niewielkiej pojemności, montowanymi pomiędzy przewodami N i PE.
Przy większej kumulacji i jednoczesnym załączeniu, dochodzi do przepływu prądu ładującego,
który rozpoznawany jest wyłącznik RCD jako prąd upływowy.
Jak sprawdzić wyłącznik różnicowoprądowy
Pamiętajmy, że wyłączniki różnicowoprądowe, które są w instalacjach elektrycznych,
muszą być poddawane okresowej ocenie pod kątem spełniania swoich parametrów technicznych.
Mierzy się między innymi prąd oraz czas zadziałania wyłącznika.
Celem zapewnienia należytego stanu technicznego wyłączników różnicowoprądowych
i gwarantowania przez nie ochrony przeciwporażeniowej,
konieczne jest przeprowadzanie okresowych przeglądów.
W tym celu wykonujemy pomiar impedancji pętli zwarciowej w obwodzie z wyłącznikiem RCD.
Istotną rolę odgrywa sprawdzenie czy działanie wyłącznika jest prawidłowe.
Sprawdzenie zadziałania za pomocą przycisku „TEST”, pozwala określić sprawność wyłącznika.
Jeżeli po naciśnięciu przycisku testowego urządzenie nie zadziała,
konieczna jest jego wymiana.
Warto zadbać także o sprawdzenie czy impedancja pętli zwarciowej L-PE ma wartość
nie większą niż ta, która jest dopuszczalna dla badanego obwodu.
Sprawdźmy czy wszystkie części przewodzące dostępne, podlegające ochronie,
są pewnie połączone z przewodem ochronnym.
Nie bez znaczenia pozostaje także pomiar różnicowego prądu zadziałania.
Damian Żabicki http://www.fachowyelektryk.pl/
Artykuł powstał w oparciu o materiały firm: ETI, GE Power Controls oraz Hager.
