3

Ochrona przeciwporażeniowa

Nr 141-142

Dr hab. inż. Stanisław Czapp
Politechnika Gdańska

WYBRANE PROBLEMY INSTALACYJNE PRZY STOSOWANIU

WYŁĄCZNIKÓW RÓŻNICOWOPRĄDOWYCH

1. Wstęp

2. Podstawowe parametry wyłączników różnicowoprądowych

2.1. Wprowadzenie

Streszczenie

Przedstawiono klasyfikację wyłączników różnicowoprądowych oraz zasady ich doboru

i instalowania w instalacjach elektrycznych. Omówiono czynniki wpływające na prawidłowe
działanie wyłączników i zwrócono uwagę na błędy popełniane przy ich stosowaniu. Wymie-
niono obwody, w których instalowanie wyłączników różnicowoprądowych jest obowiązkowe,
a w których niezalecane. Zwrócono uwagę na problemy działania wyłączników różnicowo-
prądowych przy prądach różnicowych odkształconych. Przedstawiono zastosowanie specjalnych
konstrukcji wyłączników różnicowoprądowych, jakimi są przenośne urządzenia różnicowo-
prądowe.

Podstawową zaletą wyłączników różnicowoprądowych jest to, że umożliwiają

wykrywanie prądów doziemnych rzędu miliamperów, co jest nieosiągalne w przy-
padku zabezpieczeń nadprądowych (wyłączników nadprądowych i bezpieczników).
Jest to bardzo istotne, jeżeli człowiek ma być chroniony przed skutkami rażenia
spowodowanego bezpośrednim dotknięciem przewodu pod napięciem. Ta korzystna
cecha może jednak sprawiać problemy w obwodach, w których naturalne prądy do-
ziemne wynikające z przyłączonych filtrów przeciwzakłóceniowych są stosunkowo
duże i powodują zbędne zadziałania wyłączników różnicowoprądowych. Wyłączniki
różnicowopradowe są wrażliwe na kształt prądu różnicowego. Przy silnym odkształ-
ceniu tego prądu wyłącznik różnicowoprądowy może w ogóle nie reagować, mimo że
prąd różnicowy przyjmuje wartość wielokrotnie większą niż znamionowy prąd różni-
cowy zadziałania wyłącznika. W instalacjach z wyłącznikami różnicowoprądowymi
szczególnie istotne jest właściwe wykonanie instalacji, ponieważ błędne połączenia,
jak np. zamiana przewodu neutralnego N z ochronnym PE, czy połączenie przewodów
N i PE w obwodzie odbiorczym uniemożliwią jej poprawne użytkowanie. Stosowanie
wyłączników różnicowoprądowych wymaga szczególnej rozwagi, gdyż nietrudno
doprowadzić do rozwiązania, w którym zainstalowany wyłącznik różnicowoprądowy
nie będzie chronił w przypadku zagrożenia porażeniowego, a będzie zbędnie wyzwa-
lał, kiedy takiego zagrożenia nie ma.

Wyłączniki różnicowoprądowe występują w najprzeróżniejszych wykonaniach

[6, 7, 8], różni producenci stosują odmienne oznaczenia dla określenia tych samych
parametrów wyłącznika. Poniżej przedstawiono podział wyłączników różnicowoprądo-
wych biorąc pod uwagę najistotniejsze parametry.

4

Ochrona przeciwporażeniowa

2.2. Napięcie znamionowe U

n

2.3. Znamionowy prąd różnicowy zadziałania I

D

n

2.4. Znamionowy prąd ciągły I

n

2.5. Liczba biegunów

2.6. Obciążalność zwarciowa

Jest związane z napięciem znamionowym izolacji i określa wymagania odnośnie

do odstępów izolacyjnych aparatu oraz rezystancji izolacji. Jest również związane
obciążalnością zwarciową oraz działaniem członu kontrolnego i nie powinno być
znacznie większe (>20%) od napięcia znamionowego sieci.

Zalecane [4, 9, 10] wartości znamionowego prądu różnicowego zadziałania I

D

n

wyłączników różnicowoprądowych są następujące: 0,006–0,01–0,03–0,1–0,2–0,3–0,5–

–1–2–3–5–10–20–30 A. Dokonując wyboru znamionowego prądu różnicowego za-
działania wyłącznika różnicowoprądowego należy pogodzić dwa sprzeczne kryteria.
Z jednej strony prąd ten powinien być jak najmniejszy, a z drugiej strony nie może
dochodzić do zbędnych zadziałań spowodowanych ustalonymi prądami upływowymi.

Jest to największy prąd, jakim wolno wyłącznik długotrwale obciążać w stanie

zamkniętym. Znormalizowane wartości są następujące: 6−10−13−16−20−25−32−40–

−50−63−80−100−125 A; norma [2] podaje ponadto wartości: 160−200−250−400−630 A,

które dotychczas nie były wykorzystywane przez producentów. Prąd szczytowego
obciążenia obwodu nie powinien przekraczać znamionowego prądu ciągłego dobra-
nego wyłącznika różnicowoprądowego.

Wyłącznik różnicowoprądowy powinien przerywać wszystkie przewody czynne

(L1, L2, L3, N). W związku z tym są potrzebne następujące wyłączniki różnicowo-
prądowe:

·

wyłączniki dwubiegunowe (a nie jednofazowe) – w obwodach jednofazowych,

·

wyłączniki czterobiegunowe (a nie trójfazowe) – w obwodach trójfazowych z prze-

wodem neutralnym,

·

wyłączniki trójbiegunowe – w obwodach trójfazowych bez przewodu neutral-
nego.

Dopuszcza się wykorzystanie wyłączników czterobiegunowych w obwodach jedno-

fazowych. Należy przy tym pamiętać, aby przewody L i N instalacji przyłączyć w spo-
sób zapewniający działanie obwodu kontrolnego wyłącznika, tzn. aby reagował on na
naciśnięcie przycisku kontrolnego TEST.

Z tego punktu widzenia rozróżnia się następujące rodzaje wyłączników:

a) Wyłączniki różnicowoprądowe bez wyzwalaczy nadprądowych RCCB (ang.

residual current operated circuit-breakrers without integral overcurrent protec-
tion) o zdolności wyłączania co najmniej równej 10-krotnej wartości prądu
znamionowego ciągłego, ale nie mniejszej niż 500 A. Takie wyłączniki należy
dobezpieczyć. Przykładowe oznaczenia wyłączników związane z koniecznością
dobezpieczenia podano poniżej.

Obciążalność zwarciowa 6 kA przy dobezpieczeniu bezpieczni-

kiem gG o prądzie znamionowym

I

63 A

nb

Obciążalność zwarciowa 6 kA przy dobezpieczeniu bezpieczni-

kiem gG o prądzie znamionowym

125 A

Obciążalność zwarciowa 10 kA przy dobezpieczeniu bezpieczni-

kiem gG o prądzie znamionowym

63 A

Największy dopuszczalny prąd znamionowy wkładki bezpiecznikowej jest

związany z wytrzymywanym przez wyłącznik różnicowoprądowy skutkiem
cieplnym prądu zwarciowego i wytrzymywaną wartością szczytową prądu
zwarciowego. Znajomość tych parametrów jest istotna, jeżeli wyłącznik różni-
cowoprądowy ma być dobezpieczony nie bezpiecznikiem, a wyłącznikiem nad-
prądowym. Musi on ograniczać wspomniane parametry zwarciowe w stopniu
nie gorszym niż bezpiecznik wskazany przez producenta.

b) Wyłączniki różnicowoprądowe z wyzwalaczami nadprądowymi RCBO (ang.

residual current operated circuit-breakrers with integral overcurrent protection)
o zdolności wyłączania porównywalnej z wyłącznikami nadprądowymi. Takie
wyłączniki mają symbol graficzny, który informuje o znamionowym prądzie
zwarciowym umownym, np. oznacza wartość tego prądu równą 6 kA.
Wyłączniki takie mają też podany typ charakterystyki, jak wyłączniki nad-
prądowe, np. B16.

Właściwy dobór wyłącznika różnicowoprądowego ze względu na ten parametr

jest niezwykle istotny, ponieważ źle dobrany wyłącznik może w ogóle nie reagować

na prąd różnicowy znacznie przekraczający znamionowy prąd różnicowy wyłącznika [1].

Na przykład, na prądy wyprostowane z zasady nie reagują wyłączniki typu AC. W ta-
blicy 1 przedstawiono podział wyłączników różnicowoprądowych ze względu na
zdolność do wykrywania określonego kształtu przebiegu prądu różnicowego.

≤

I

≤

nb

I

≤

nb

Ze względu na opóźnienie wyzwalania wyróżnia się wyłączniki różnicowoprądowe:
·

bezzwłoczne – bez określonego czasu przetrzymywania i bez dodatkowych
oznaczeń,

·

krótkozwłoczne – o gwarantowanym czasie przetrzymywania co najmniej 10 ms;
nadające się do obwodów odbiorczych o dużym przejściowym prądzie różnico-
wym, w zależności od producenta oznaczane , VSK, KV, KVP, Hpi, HI,

·

zwłoczne (selektywne) – o gwarantowanym czasie przetrzymywania co naj-
mniej 40 ms; zapewniające wybiorczość działania z wyłącznikami bezzwłocz-
nymi bądź krótkozwłocznymi, oznaczane .

Ponadto produkowane są przekaźniki różnicowoprądowe współpracujące z wy-

łącznikami nadprądowymi, w których można nastawiać wartość znamionowego prądu
różnicowego zadziałania, np. 0,03–0,1–0,3–1–3–5–10 A, jak i zwłokę zadziałania,
np. 0,06–0,1–0,3–1–5 s.

2.7.Przydatność do wykrywania określonego kształtu przebiegu prądu różnicowego

2.8. Opóźnienie wyzwalania

5

Ochrona przeciwporażeniowa

Nr 141-142

10000

6000

125

6000

6000

G

S

6

Ochrona przeciwporażeniowa

Tablica 1. Rodzaje wyłączników różnicowoprądowych ze względu na zakres uczulenia na kształt
przebiegu prądu różnicowego [4, 9, 10]

G

S

Na rysunku 1 przedstawiono pasmowe charakterystyki czasowo-prądowe wyłącz-

ników różnicowoprądowych:

Ten parametr określa, w jakich temperaturach będzie działał poprawnie układ

wyzwalający wyłącznika. Jest to szczególnie ważne, jeśli wyłącznik ma pracować na
wolnym powietrzu. Warunki otoczenia silnie wpływają na niezawodność wyłączni-
ków różnicowoprądowych [8]. Stosuje się następujące oznaczenia:

·

bezzwłocznego o I = 30 mA,

D

n

·

krótkozwłocznego o I = 30 mA,

D

n

·

zwłocznego o I = 300 mA.

D

n

2.9.Dopuszczalny zakres temperatury otoczenia

Oznaczenie literowe

i symbol graficzny

Przebieg prądu różnicowego, przy którym jest

zapewnione wyzwalanie wyłącznika

·

prąd przemienny sinusoidalny (na ogół 50/60 Hz)

·

prąd przemienny sinusoidalny (na ogół 50/60 Hz),

·

prąd pulsujący stały,

·

prąd pulsujący stały ze składową wygładzoną 6 mA, z ew.
sterowaniem fazowym i niezależnie od biegunowości.

·

prąd przemienny sinusoidalny (na ogół 50/60 Hz),

·

prąd przemienny sinusoidalny o częstotliwości nieprzekra-
czającej 1000 Hz,

·

prąd przemienny sinusoidalny ze składową wygładzoną o war-
tości większej spośród dwóch: 0,4I i 10 mA,

D

n

·

prąd pulsujący stały ze składową wygładzoną o wartości
większej spośród dwóch: 0,4

i 10 mA,

·

prąd stały z układów prostowniczych, tj.:

-

z prostownika dwupulsowego zasilanego napięciem między-
przewodowym w przypadku wyłączników 2-, 3- i 4-biegu-
nowych,

-

z prostownika trójpulsowego (układ gwiazdy) albo z pro-
stownika sześciopulsowego w przypadku wyłączników
3- i 4-biegunowych,

·

prąd stały wygładzony, z ew. sterowaniem fazowym i nie-
zależnie od biegunowości.

I

D

n

AC

A

B

lub

brak oznaczenia

lub

–5 °

C

Wyłącznik do zainstalowania w ogrzewanym lub nieogrzewanym po-
mieszczeniu, dopuszczalny zakres temperatury otoczenia od –5 do + 40 °

C.

Obecnie traktuje się jako wykonanie normalne bez oznaczeń

Wyłącznik mrozoodporny do zainstalowania na wolnym powietrzu.
Dopuszczalny zakres temperatury otoczenia od –25 do + 40 °

C

- 25

7

Ochrona przeciwporażeniowa

Nr 141-142

30 mA

t

[ms]

I



[mA]

100

15 30

60

150

50

150

200

250

300

350

400

450

500

40

bezzwłoczny

(I

n

)

(2I

n

)

(5I

n

)

G

30 mA

t

[ms]

I



[mA]

100

15 30

60

150

50

150

200

250

300

350

400

450

500

40

10

krótkozwłoczny

(I

n

)

(2I

n

)

(5I

n

)

S

300 mA

t

[ms]

I



[mA]

100

150 300

600

1500

50

150

200

250

300

350

400

450

500

60

zwłoczny

(I

n

)

(2I

n

)

(5I

n

)

40

Rys. 1. Charakterystyki czasowo-prądowe wyłącz-
ników różnicowoprądowych:
a) bezzwłocznego o I = 30 mA,

D

n

b) krótkozwłocznego o I = 30 mA,

D

n

c) zwłocznego o I = 300 mA

D

n

a)

b)

c)

1)

2)

Kto to jest laik obszernie wyjaśniono w publikacji: Musiał E.: List Pana Andrzeja Kasprzaka. Miesięcznik SEP „Infor-

macje o Normach i Przepisach Elektrycznych”, 2010, nr 131, s. 116-118 [5]

Niektóre arkusze tej normy mają jeszcze nazwę: PN-IEC 60364 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych

8

Ochrona przeciwporażeniowa

3. Dobór wyłączników różnicowoprądowych

3.1. Wprowadzenie

3.2. Obowiązek stosowania wyłączników różnicowoprądowych

Przystępując do doboru wyłączników różnicowoprądowych należy na wstępie

ustalić warunki sieciowe i środowiskowe, w których wyłączniki mają pracować. Na-
leży stwierdzić, w jakim układzie sieci (TN, TT, IT) dany wyłącznik będzie zastoso-
wany, jaką ochronę ma zapewniać (dodatkową, uzupełniającą, przeciwpożarową),
jaki jest prąd szczytowego obciążenia obwodu oraz spodziewany prąd zwarciowy.
Potrzebne są informacje o ustalonym i/lub przejściowym prądzie upływowym, co
rzutuje na dobór znamionowego prądu różnicowego zadziałania wyłącznika oraz jego
zwłoczność. Konieczne jest też rozpoznanie urządzeń odbiorczych pod względem
kształtu przebiegu prądu różnicowego. Trzeba również ustalić, w których obwodach
zastosowanie wyłączników różnicowoprądowych jest obowiązkowe, w których tylko
zalecane, a w których niezalecane czy wręcz zabronione.

Obowiązek stosowania oraz największy dopuszczalny znamionowy prąd różnico-

wy wyłączników różnicowoprądowych wynika z wymagań wieloarkuszowej normy

1

PN-HD 60364 Instalacje elektryczne niskiego napięcia , której wiele arkuszy przy-
wołano w rozporządzeniach [29, 30].

W obwodach gniazd wtyczkowych ogólnego przeznaczenia o prądzie znamionowym

2

nieprzekraczającym 20 A, które są użytkowane przez laików oraz w obwodach
z urządzeniami przenośnymi o znamionowym prądzie nieprzekraczającym 32 A
użytkowanymi na zewnątrz pomieszczeń, należy stosować ochronę uzupełniającą za
pomocą wyłączników różnicowoprądowych wysokoczułych (

≤ 30 mA).

Z powyższego zapisu wynika, że obecnie obwody niemal wszystkich gniazd wtycz-
kowych powinny być chronione wyłącznikami różnicowoprądowymi wysokoczu-
łymi. Dopuszczalne odstępstwo dotyczy np. gniazd wtyczkowych wykorzystywa-
nych przez osoby wykwalifikowane w obiekcie przemysłowym.

Do ochrony przeciwpożarowej nadają się wyłączniki różnicowoprądowe o znamio-
nowym prądzie różnicowym zadziałania nie większym niż 500 mA.

Na stanowiskach wystawowych zawierających oprawy oświetleniowe, do ochrony
przeciwporażeniowej przez samoczynne wyłączanie zasilania należy stosować wy-
łączniki różnicowoprądowe o znamionowym prądzie różnicowym zadziałania nie
większym niż 30 mA.

Wszelkie obwody w pomieszczeniach kąpielowych, nie tylko obwody gniazd wtycz
kowych, powinny być objęte ochroną uzupełniającą za pomocą jednego lub większej

PN-HD 60364-4-41:2009 [13], Punkt 411.3.3

I

D

n

PN-IEC 60364-4-482:1999 [14], Punkt 482.2.10

PN-HD 60364-5-559:2010 [16], Punkt 559.9

PN-HD 60364-7-701:2010 [17], Punkt 701.415.1

-

9

Ochrona przeciwporażeniowa

Nr 141-142

liczby wyłączników różnicowoprądowych wysokoczułych

Wymaga

nie to nie dotyczy obwodów SELV oraz PELV ani obwodów objętych ochroną przez
separację elektryczną pojedynczego odbiornika.

W przypadku zastosowania samoczynnego wyłączania zasilania należy wykorzysty
wać wyłączniki różnicowoprądowe o

Jeżeli źródło SELV instaluje się w strefie 2, to obwód zasilający to źródło powinien
być chroniony wyłącznikiem różnicowoprądowym o
Jeżeli urządzenia rozdzielcze, sterownicze, gniazda wtyczkowe znajdują się w strefie
2 i są zasilane z obwodu separowanego (separacja elektryczna pojedynczego odbior
nika), a źródło obwodu separowanego znajduje się w strefie 2, to powinno ono być
chronione wyłącznikiem różnicowoprądowym o

Wszystkie obwody sauny, z wyjątkiem obwodu ogrzewacza sauny, powinny być
objęte ochroną uzupełniającą za pomocą jednego lub większej liczby wyłączników
różnicowoprądowych wysokoczułych

Na terenie placu budowy i rozbiórki obwody gniazd wtyczkowych o prądzie znamio
nowym nieprzekraczającym 32 A oraz inne obwody, z których zasila się urządzenia
ręczne o prądzie znamionowym nieprzekraczającym 32 A powinny być chronione za
pomocą wyłączników różnicowoprądowych wysokoczułych

Wyma

ganie to nie dotyczy obwodów SELV oraz PELV ani obwodów objętych ochroną
przez separację elektryczną pojedynczego odbiornika.

Do ochrony przez samoczynne wyłączanie zasilania w obwodach gniazd wtyczko
wych o prądzie znamionowym przekraczającym 32 A należy zastosować wyłączniki
różnicowoprądowe o znamionowym prądzie różnicowym

.

W gospodarstwach rolniczych i ogrodniczych do ochrony przez samoczynne wyłą-
czanie zasilania należy zastosować wyłączniki różnicowoprądowe o następującym
znamionowym prądzie różnicowym:

– w obwodach odbiorczych zasilających gniazda wtyczkowe o zna

mionowym prądzie nieprzekraczającym 32 A,

– w obwodach odbiorczych zasilających gniazda wtyczkowe o zna

mionowym prądzie przekraczającym 32 A,

·

w pozostałych obwodach

Jeżeli ważna jest niezawodność zasilania, to zaleca się stosować wyłączniki zwłoczne
lub krótkozwłoczne.

(I

≤ 30 mA).

-

D

n

PN-HD 60364-7-702 [18], Punkty 702.410.3.101.2; 702.410.3.101.3; 702.55.101.3;
702.55.104.2; 702.55.105

-

I

≤ 30 mA.

D

n

Punkt 702.53

I

≤ 30 mA.

D

n

-

I

≤ 30 mA.

D

n

PN-HD 60364-7-703:2007 [19], Punkt 703.412.5

I

≤ 30 mA.

D

n

PN-HD 60364-7-704:2010 [20], Punkt 704.410.3.10

-

(I

≤ 30 mA).

-

D

n

Punkt 704.411.3.2.1

-

I

≤ 500 mA

D

n

PN-HD 60364-7-705:2007 [21], Punkt 705.411.1

·

I

≤ 30 mA

-

D

n

·

I

≤ 100 mA

-

D

n

I

≤ 300 mA

D

n

10

Ochrona przeciwporażeniowa

PN-HD 60364-7-706:2007 [22], Punkt 706.410.3.10

-

I

≤ 30 mA

D

n

PN-HD 60364-7-708:2010 [23], Punkt 708.531.2

-

I

≤ 30 mA

D

n

PN-HD 60364-7-709:2010 [24], Punkt 709.531.2

I

≤ 30 mA

D

n

PN-HD 60364-7-740:2009 [26], Punkt 740.412.5

-
-

-

I

≤ 30 mA

D

n

Punkt 740.481.3.1.3

I

≤ 300 mA.

-

D

n

PN-HD 60364-5-56:2010 [15], Punkt 560.5.3

PN-IEC 60364-7-714:2003 [25], Punkt 714.413.1

W ograniczonych przestrzeniach przewodzących obwody urządzeń stałych wykona
nych w klasie ochronności II, powinny być objęte ochroną uzupełniającą za pomocą
wyłączników różnicowoprądowych wysokoczułych (

).

W instalacjach na terenie kempingów każde gniazdo wtyczkowe powinno być indy
widualnie chronione za pomocą wyłącznika różnicowoprądowego wysokoczułego
(

).

Podobne wymaganie dotyczy obwodu odbiorczego przeznaczonego do przyłączenia
na stałe domku ruchomego albo przemieszczalnego domu wypoczynkowego.

W instalacjach na terenie portów jachtowych każde gniazdo wtyczkowe powinno być
indywidualnie chronione za pomocą wyłącznika różnicowoprądowego o

.

Podobne wymaganie dotyczy obwodu odbiorczego przeznaczonego do przyłączenia
na stałe łodzi mieszkalnej.

W instalacjach tymczasowych na terenie targów, wesołych miasteczek i cyrków wszyst
kie obwody odbiorcze oświetleniowe (oprócz oświetlenia awaryjnego), gniazd wtycz
kowych o prądzie znamionowym nieprzekraczającym 32 A oraz urządzenia przenośne
o obciążalności nieprzekraczającej 32 A przyłączone za pomocą przewodu giętkiego
powinny być objęte ochroną uzupełniającą za pomocą wyłączników różnicowoprądo
wych wysokoczułych (

). Nie dotyczy to gniazd wtyczkowych zasilanych

z obwodów SELV ani objętych ochroną przez separację elektryczną.

Samoczynne wyłączanie zasilania obiektów tymczasowych powinno następować
w złączu instalacji za pomocą wyłączników różnicowoprądowych o

Po

winny to być wyłączniki zwłoczne.

Wyłączników różnicowoprądowych nie zaleca się stosować w sytuacjach, kiedy pierwszo-

rzędne znaczenie ma ciągłość zasilania. Tak jest np. w instalacjach bezpieczeństwa
(oświetlenie awaryjne, pompy pożarnicze itp.). Oto przykładowe i niepełne postano-
wienia norm, z których wynika, w jakich przypadkach wyłączniki różnicowoprądowe
są niezalecane.

Zaleca się stosować środki ochrony przeciwporażeniowej, które nie powodują samo-
czynnego wyłączania w przypadku pierwszego uszkodzenia.

Ochrona za pomocą samoczynnego wyłączania zasilania. W przypadku układu TT
z uziomem o wystarczająco małej rezystancji, zalecana jest ochrona przez wyłączenie

3.3. Kiedy wyłączniki różnicowoprądowe są niezalecane

11

Ochrona przeciwporażeniowa

Nr 141-142

za pomocą bezpieczników lub wyłączników. Zastosowanie urządzenia ochronnego
różnicowoprądowego w złączu, w przypadku pojedynczego zwarcia w jednym urzą-
dzeniu oświetleniowym, może spowodować wyłączenie całej instalacji oświetlenia
i stworzyć niebezpieczeństwo dla użytkowników.

Wyłączniki różnicowoprądowe mogą być stosowane w ochronie przeciwpora-

żeniowej dodatkowej (ochronie przy uszkodzeniu), ochronie przeciwporażeniowej
uzupełniającej i ochronie przeciwpożarowej. Typ ochrony, w której zastosowano
wyłącznik różnicowoprądowy wpływa na wymagany znamionowy prąd różnicowy
wyłącznika:

·

ochrona dodatkowa brak ograniczeń co do prądu

(z wyjątkiem niektórych

instalacji specjalnych omawianych w arkuszach serii 700 normy PN-HD 60364),

·

ochrona uzupełniająca

,

·

ochrona przeciwpożarowa

.

W ochronie dodatkowej przez samoczynne wyłączanie zasilania znamionowy

prąd różnicowy może być niemal dowolnie duży (z wyjątkiem niektórych instalacji
specjalnych), byle tylko został spełniony warunek skuteczności ochrony, który dla
najpopularniejszego układu sieci (układ TN) jest wyrażony następująco:

3.4. Typ ochrony i prąd wyłączający

→

I

D

n

→ I

≤ 30 mA

D

n

→ I

≤ 500 mA

D

n

(1)

gdzie:
I – prąd wyłączający zabezpieczenia [A],

a

U – znamionowe napięcie sieci względem ziemi [V],

o

Z

– impedancja pętli zwarciowej [W

].

s

Prąd wyłączający zależy od typu wyłącznika i określonego przez normę [13] naj-

większego dopuszczalnego czasu wyłączania zasilania (tablica 2).

Tablica 2. Prąd wyłączający I wyłączników różnicowoprądowych [4] w zależności od naj-

a

większego dopuszczalnego czasu wyłączania zasilania podanego w normie [13]

Czas

wyłączania

bezzwłocznych i krótkozwłocznych

selektywnych

AC

A (30 mA)

B

AC

A

B

0,2

2

4

4

2

2,8

4

0,4

2

2

2

2,8

4

5

2

2

1,4

2

Dodanie wyłącznika różnicowoprądowego znacznie ułatwia uzyskanie skutecz-

ności ochrony w obwodach z zabezpieczeniami nadprądowymi o dużym prądzie zna-
mionowym i dużym prądzie wyłączającym. Tak może być np. w obwodach zabez-
pieczonych wkładkami topikowymi zwłocznymi lub wyłącznikami nadprądowymi
o charakterystyce typu D. Jeżeli zabezpieczenie nadprądowe nie wyłącza tego zwar-
cia w czasie podanym w tablicy 2, to rolę urządzenia wyłączającego może przejąć
zainstalowany dodatkowo wyłącznik różnicowoprądowy.

Prąd wyłączający I wyłączników różnicowoprądowych

a

[s]

I

I

I

I

I

I

D

n

D

n

D

n

D

n

D

n

D

n

I

I

I

I

I

I

D

n

D

n

D

n

D

n

D

n

D

n

I

I

I

I

I

I

D

n

D

n

D

n

D

n

D

n

D

n

12

Ochrona przeciwporażeniowa

Jeżeli zatem w obwodzie znajdują się różne urządzenia wyłączające, to jako prąd

wyłączający przyjmuje się wynik najkorzystniejszy i on jest podstawą sprawdzenia
warunku samoczynnego wyłączania zasilania. Na rysunku 2 przedstawiono zasadę
określania prądu wyłączającego I w obwodach, w których znajdują się różne urzą-

a

dzenia wyłączające.

3.5. Instalowanie wyłączników różnicowoprądowych

Przez wyłącznik różnicowoprądowy powinny przechodzić wszystkie przewody

czynne obwodu, tzn.:

a) w obwodach jednofazowych – przewód fazowy L i przewód neutralny N,
b) w obwodach trójfazowych z przewodem neutralnym – przewody fazowe L1, L2,

L3 i przewód neutralny N,

c) w obwodach trójfazowych bez przewodu neutralnego – przewody fazowe L1,

L2, L3.

Dość często pojawia się pytanie o możliwość zastosowania wyłącznika różnicowo-

prądowego w istniejących, starych instalacjach o układzie TN-C. Otóż jest to układ
sieci, w którym nie należy stosować wyłączników różnicowoprądowych [13]. W tym
układzie sieci wyłącznik różnicowoprądowy może nie reagować w sytuacji zagraża-
jącej porażeniem i może zbędnie wyzwalać, kiedy zagrożenia porażeniowego nie ma.

Na rysunku 3a odbiornik nie styka się z przewodzącym podłożem i przepływ

prądu uszkodzeniowego spowodowanego uszkodzeniem izolacji podstawowej urzą-
dzenia nie jest wykrywany przez wyłącznik różnicowoprądowy. Mimo zagrożenia
porażeniowego wyłącznik różnicowoprądowy nie reaguje.

W sytuacji na rysunku 3b nie ma zagrożenia porażeniowego, a wyłącznik zbędnie

wyzwala. Prąd I , czyli część prądu obciążenia I

urządzenia, które styka się z prze-

E

obc

wodzącym podłożem, z powodu połączenia przewodu PEN z zaciskiem N i zaciskiem
PE w gnieździe wtyczkowym powraca do punktu neutralnego transformatora przez

Rys. 2. Prąd wyłączający I w obwodach z różnymi zabezpieczeniami. Wymagany czas wyłą-

a

czania zasilania t

≤

0,4 s, układ TN

W poszczególnych obwodach znajdują się nastę-
pujące urządzenia zabezpieczające:

1 – wyłącznik nadprądowy instalacyjny C16

w obwodzie oświetleniowym,

2 – wyłącznik nadprądowy instalacyjny C16

oraz wyłącznik różnicowoprądowy typu A
o I = 30 mA w obwodzie gniazd wtycz-

D

n

kowych,

3 – zestaw bezpiecznik gG25 – stycznik – prze-

kaźnik przeciążeniowy,

4 – zestaw bezpiecznik gG25 – stycznik – prze-

kaźnik przeciążeniowy oraz wyłącznik różni-

cowoprądowy typu AC o I = 100 mA

D

n

M

gG25

C16

typ A

I

a

= 160 A

= 60 mA

30 mA

C16

I

a

= 180 A

= 100 mA

gG25

typ AC

100 mA

4

3

2

1

M

I

a

I

a

Ochrona przeciwporażeniowa

13

Nr 141-142

ziemię. Z tego powodu suma geometryczna prądów w przewodach przechodzących
przez przekładnik sumujący wyłącznika nie jest równa zero.

a)

b)

c)

Rys. 3. Skutki zastosowania wyłączników różnicowoprądowych w układzie TN-C. Wyłącznik
różnicowoprądowy:
a) nie reaguje w sytuacji zagrażającej porażeniem;
b), c), d) zbędnie wyzwala przy braku zagrożenia porażeniowego.

Wykrzyknik (!) wskazuje przyczynę niewłaściwego działania wyłączników różnicowoprądowych

Rys. 3d) znajduje się na następnej stronie

PEN

L1

L2

L3

I



>

!

I



>

!

=

I

L

I

L

I

PEN

I

PEN

I

D

I

L

– I

PEN

= 0

PEN

L1

L2

L3

I



>

I

obc

I

obc

I

obc

-

I

E

I

obc

I

obc

I

obc

-

I

E

I

E

I

E

I

E

I

E

!

I

E

PEN

L1

L2

L3

I



>

I

obc

I

obc

I

E

I

obc

I

obc

I

obc

-

I

E

I

E

I

E

I

E

I

E

!

I



>

I

obc

Ł

I

E

14

Ochrona przeciwporażeniowa

Podobnie jest w przypadku przedstawionym na rysunku 3c. Załączenie odbior-

nika (po prawej stronie rysunku), który jest prawidłowo chroniony wyłącznikiem
różnicowoprądowym (obwód odbiorczy ma oddzielny przewód neutralny i przewód
ochronny) sprawia, że wyzwala wyłącznik, który chroni obwód (po lewej stronie ry-
sunku) z odbiornikiem stykającym się z przewodzącym podłożem. Wyzwolenie tego
wyłącznika następuje nawet wtedy, kiedy chronione urządzenie nie jest aktualnie
uruchomione (pokazany na rysunku 3c łącznik Ł jest otwarty). Zbędne zadziałanie
wystąpi również wtedy, gdy wyłącznik różnicowoprądowy jest zainstalowany na
początku instalacji (rys. 3d). Sprawia to, że zasilania są pozbawione wszystkie obwo-
dy odbiorcze.

Zbędne wyzwalanie wyłączników różnicowoprądowych może następować z po-

wodu niewłaściwych połączeń w instalacji. Jednym z częstych błędów jest połączenie
przewodu N z przewodem PE za wyłącznikiem (rys. 4a). W takim przypadku część
prądu obciążenia obwodu powraca przewodem PE wywołując zbędne zadziałania.

Takie błędne połączenie może również stwarzać zagrożenie porażeniowe. Jeżeli

prąd pobierany przez odbiornik jest niewielki i wyłącznik różnicowoprądowy nie
wyzwala zbędnie, a nastąpi uszkodzenie izolacji odbiornika, to część prądu uszko-
dzeniowego popłynie przewodem ochronnym PE, a druga część przewodem neutral-
nym N i nie jest wykrywana przez wyłącznik różnicowoprądowy.

W instalacjach z wyłącznikami różnicowoprądowymi należy zwrócić uwagę na po-

łączenia obwodów odbiorczych z szyną N w rozdzielnicach. Na rys. 4b przedstawiono
przypadek, w którym połączono przewody N dwóch obwodów chronionych odrębnymi
wyłącznikami różnicowoprądowymi. Połączenie to wykonano za wyłącznikami różni-
cowoprądowymi. Jeżeli zostanie załączony odbiornik w obwodzie B, to jego prąd obcią-
żenia powróci przewodem N obwodu B i przewodem N obwodu A. Otworzą się obydwa
wyłączniki, ten w obwodzie B i, co ciekawe, ten w obwodzie A, mimo że obwód ten nie
jest załączony pod napięcie (pokazany na rys. 4b łącznik Ł jest otwarty).

Rys. 3d)

PEN

L1

L2

L3

I



>

I

obc

I

obc

I

E

I

obc

I

obc

I

obc

-

I

E

I

E

I

E

I

E

I

E

!

I

obc

Ł

I

E

15

Ochrona przeciwporażeniowa

Nr 141-142

Możliwych przypadków niewłaściwych połączeń, z powodu których wyłączniki

różnicowoprądowe niewłaściwie działają, jest znacznie więcej.

Rys. 4. Przyczyny zbędnego działania wyłączników różnicowoprądowych:
a) połączenie przewodów N i PE za wyłącznikiem różnicowoprądowym,
b) połączenie za wyłącznikiem różnicowoprądowym przewodów N różnych obwodów

N

L

I



>

PE

I

obc

I

obc

- I

PE

I

obc

!

I

obc

I

obc

I

PE

- I

PE

I

PE

I

PE

I

obc

a)

b)

N

L

I



>

I



>

PE

obwód A

obwód B

I

B

I

B

- I

A

I

B

- I

A

I

A

!

Ł

I

A

I

B

I

B

I

B

Aby uniknąć zbędnych zadziałań wyłączników różnicowoprądowych nie należy

chronić zbyt wielu obwodów jednym wyłącznikiem różnicowoprądowym. Ze wzglę-
dów niezawodnościowych najlepiej stosować zasadę, że jeden wyłącznik różnicowo-
prądowy chroni jeden obwód (rys. 5a). Wyjątkowo można zastosować jeden wyłącznik
różnicowoprądowy na dwa lub trzy obwody (rys. 5b). Niewłaściwe jest rozwiązanie
z rys. 5c, w którym jeden wyłącznik różnicowoprądowy chroni całą instalację odbior-
czą. W takim rozwiązaniu prąd różnicowy w jakimkolwiek obwodzie odbiorczym
powoduje zadziałanie wyłącznika różnicowoprądowego i pozbawia zasilania wszyst-
kie obwody odbiorcze.

Rys. 5. Możliwe usytuowanie wyłączników różnicowoprądowych:
a) jeden wyłącznik chroni jeden obwód,
b) jeden wyłącznik chroni dwa obwody,
c) jeden wyłącznik chroni całą instalację – rozwiązanie niewłaściwe

30 mA

30 mA

100 mA

100 mA

30 mA

100 mA

30 mA

a)

b)

c)

16

Ochrona przeciwporażeniowa

3.6. Przejściowe i ustalone prądy upływowe

Prawidłowe działanie wyłączników różnicowoprądowych jest również uwarun-

kowane doborem wyłączników różnicowoprądowych ze względu na przejściowe
i/lub ustalone prądy upływowe. Na rysunku 6 przedstawiono przebieg prądu w prze-
wodzie ochronnym przy załączaniu obwodu zawierającego kilka komputerów oso-
bistych. Wartość szczytowa prądu osiąga 3 A i może spowodować zbędne zadziałanie
wyłącznika różnicowoprądowego bezzwłocznego. Aby uniknąć zbędnych zadziałań
należy w takich obwodach instalować wyłączniki krótkozwłoczne, a nie bezzwłoczne.
Natomiast należy unikać w obwodach odbiorczych wyłączników zwłocznych (selek-
tywnych), ponieważ są one przeznaczone do obwodów rozdzielczych jako zabezpie-
czenia poprzedzające wyłączniki bezzwłoczne bądź krótkozwłoczne.

Rys. 6. Przebieg prądu w przewodzie ochronnym podczas załączania obwodu zasilającego
komputery osobiste

Przy doborze wyłącznika różnicowoprądowego należy uwzględnić bilans ustalo-

nych prądów upływowych w chronionym obwodzie. Przyjmuje się, że na przykład jednost-
ka komputerowa może być źródłem ustalonego prądu upływowego w przedziale 1÷3 mA

(ustalony prąd upływowy w obwodzie komputerowym jest widoczny na rys. 6). Wypad-
kowy prąd upływowy w obwodzie powinien być mniejszy niż 0,5I (niekiedy przyj-

D

n

muje się nawet 0,33

) dobranego wyłącznika różnicowoprądowego. Przykładowo,

w obwodzie z wyłącznikiem różnicowoprądowym o

= 30 mA (0,5

= 15 mA) zaleca

się instalować nie więcej niż 4 komputery: 4´

(1÷3 mA) = 4÷12 mA < 15mA.

Jeżeli urządzenia są zasilane z różnych faz instalacji, to należy pamiętać, że prądy

upływowe pochodzące od tych urządzeń należy dodawać z uwzględnieniem ich argu-
mentów oraz przesunięcia poszczególnych faz (120°

). Wypadkowy prąd różnicowy

jest sumą geometryczną prądów upływowych płynących w poszczególnych fazach
rozpatrywanej instalacji.

W instalacji o trzech obwodach odbiorczych zasilanych z różnych faz instalacji

(rys. 7), największej wartości prądu w przewodzie ochronnym należy się spodziewać
przy załączeniu jednego (rys. 8a) lub dwóch obwodów (rys. 8b), a nie, jak mogłoby się
wydawać, wszystkich trzech obwodów (rys. 8c).

I

D

n

I

I

D

n

D

n

17

Ochrona przeciwporażeniowa

Nr 141-142

Sytuacja komplikuje się jeżeli oprócz prądów o charakterze czynnym pojawiają

się prądy o charakterze pojemnościowym.

I

uL1

I

uL2

 I



= 5 mA

Rys. 7. Instalacja z trzema obwodami jednofa-
zowymi zasilanymi z różnych faz; w każdym ob-
wodzie płynie prąd upływowy o wartości 5 mA
i charakterze czynnym

Rys. 8. Wykresy przedstawiające sumowanie prądów upływowych w przypadku, gdy w obwo-
dach odbiorczych występują prądy upływowe czynne o wartości 5 mA (instalacja z rys. 7). Prąd
upływowy płynie: a) tylko w fazie L1, b) w fazach L1 i L2, c) w każdej fazie

I

uL1

 I



= 5 mA

a)

b)

c)



I

uL1

I

uL2

I



= 0

I

uL3

3.7. Obwody o prądach różnicowych odkształconych

Dobór wyłącznika różnicowoprądowego do obwodu o odkształconym prądzie

różnicowym należy rozpocząć od rozpoznania właściwości obwodu z punktu widze-
nia kształtu prądu ziemnozwarciowego (różnicowego). W tablicy 3 przedstawiono
wybrane przykładowe układy przekształtnikowe z podaniem kształtu prądu ziemno-
zwarciowego i informacji o przydatności poszczególnych typów wyłączników różni-
cowoprądowych.

Jeżeli prąd różnicowy może być jednokierunkowy, to w rachubę wchodzą tylko

wyłączniki o wyzwalaniu typu A lub B. Wyłączniki typu A wystarczają w układach
prostowniczych zasilanych jednofazowo i nie zawierających filtru prądu stałego (ukła-
dy nr 2, 3 w tablicy 3). W przypadku zastosowania filtru prądu stałego należy dobrać
wyłączniki różnicowoprądowe typu B. Podobnie należy postąpić w układzie prostow-
nika zasilanego trójfazowo, gdyż prąd różnicowy w jego obwodzie wyjściowym cha-
rakteryzuje się niewielkim tętnieniem.

Coraz częściej spotykanym obwodem o niesinusoidalnym prądzie różnicowym

jest obwód silnika o prędkości obrotowej regulowanej za pomocą przemiennika
częstotliwości. W obwodzie takim widmo prądu różnicowego zależy od zastosowanej
częstotliwości PWM (Pulse Width Modulation) przekształtnika oraz aktualnej pręd-
kości obrotowej silnika. Na rysunku 9 przedstawiono przykładowy przebieg prądu
ziemnozwarciowego i jego widmo przy znamionowej prędkości obrotowej silnika

I

uL1

= 5 mA

L1

L2

L3

= 5 mA

= 5 mA

I

uL2

I

uL3

t

i

D

18

Ochrona przeciwporażeniowa

i częstotliwości PWM równej 3 kHz. W przebiegu tym oprócz składowej o częstotli-
wości 50 Hz jest wiele innych składowych, głównie składowa o częstotliwości PWM
(3 kHz). Są też składowe, których częstotliwość jest wielokrotnością częstotliwości
PWM. Rysunek 10 również przedstawia przebieg prądu ziemnozwarciowego i jego
widmo amplitudowe, ale dla skrajnie niskiej prędkości obrotowej silnika, dla której
częstotliwość użytkowa wynosi 1 Hz.

Prądy ziemnozwarciowe (różnicowe) zawierające wyższe harmoniczne, w szczegól-

ności te wysokich rzędów, sprawiają, że czułość wyłączników różnicowoprądowych
pogarsza się. Może się zdarzyć, że przy odkształconym przebiegu prądu różnicowego
wyłącznik różnicowoprądowy o znamionowym prądzie różnicowym zadziałania rów-
nym 30 mA zadziała dopiero wtedy, gdy prąd osiągnie wartość 500 mA lub nawet
większą. Zdarza się też, że wyłączniki w ogóle nie reagują na silnie odkształcony prąd
różnicowy.

Tablica 3. Przebieg prądu ziemnozwarciowego (różnicowego) w obwodach różnych przekształt-
ników [1, 11, 12]

Lp.

Rodzaj

przekształtnika

Układ połączeń

Przebieg prądu

różnicowego

Przydatne wyłączniki

różnicowoprądowe

1

AC, A, B

2

A, B

3

A, B

4

B

5

6

i



i

B

L

N

i



i

B

L

N

i



i

B

L

N

i



i

B

L

N

i



i

B

L1

L2
L3

i

B

i

B

i

B

L1

L2

L3

i

B

i

B

PPf

i



M

B

AC*, A*, B*

*

Wyłącznik różnicowoprądowy o znanej charakterystyce działania przy różnych częstotliwościach
prądu różnicowego

Bez przekształtnika

Prostownik
jednopulsowy

Prostownik
dwupulsowy
niesterowany,
zasilany napięciem
fazowym

Prostownik
jednopulsowy
z filtrem prądu
stałego

Prostownik
trójfazowy
sześciopulsowy
niesterowany

Pośredni
przemiennik
częstotliwości

t

i

D

t

i

D

t

i

D

t

i

D

t

i

D

19

Nr 141-142

Ochrona przeciwporażeniowa

Przy prądzie różnicowym zawierającym wyższe harmoniczne, zwłaszcza harmo-

niczne wysokiego rzędu, jak w obwodzie wyjściowym pośredniego przemiennika
częstotliwości, należy posługiwać się charakterystyką prądu zadziałania wyłącznika
w funkcji częstotliwości. Jak wynika z badań autora, przy prądach różnicowych o pod-
wyższonej częstotliwości lub odkształconych charakterystyki działania wyłączników
różnicowoprądowych, również typu B, mogą być zróżnicowane. Zdarza się, że przy
wysokiej częstotliwości lub znacznym udziale wyższych harmonicznych w prądzie
różnicowym lepiej od wyłączników typu A czy B działają wyłączniki typu AC.
Niestety – poza nielicznymi wyjątkami – w katalogach producentów nie ma informa-
cji o charakterystykach działania wyłączników różnicowoprądowych przy częstotli-
wościach innych niż 50/60 Hz.

Przeprowadzono badania działania wyłączników różnicowoprądowych przy prze-

biegach prądu różnicowego zawierających harmoniczne dominujące w rzeczywistych
przebiegach prądu ziemnozwarciowego na zaciskach silnika zasilanego z przemienni-
ka częstotliwości. Aby ułatwić porównanie charakterystyk działania wielu wyłączników
różnicowoprądowych oraz wyeliminować wpływ zakłóceń, prądy odkształcone wy-
muszano generatorem laboratoryjnym; częstotliwość PWM przyjęto równą 1000 Hz.
Badania przeprowadzono dla trzech przebiegów prądu różnicowego.

i

E

(t)

0,1 A

10 ms

0,5 A

2,5

5

10

15

0

20

25

7,5

12,5

17,5

22,5

[kHz]

3 kHz

10 ms

i

E

(t)

i

E

(t)

10 ms

0,5 A

0,5

0

[kHz]

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

150 Hz

3 kHz

0,1 A

50 Hz

i

E

(t)

0,1 A

10 ms

0,5 A

2,5

5

10

15

0

20

25

7,5

12,5

17,5

22,5

[kHz]

3 kHz

i

E

(t)

10 ms

0,5 A

0,5

0

[kHz]

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

150 Hz

3 kHz

0,1 A

1 Hz

Rys. 9. Oscylogramy prądu ziemnozwarciowego i (t) przy doziemieniu na zaciskach silnika

E

i widmo amplitudowe tego prądu w zakresie częstotliwości:
a) 0÷25 kHz;
b) 0÷5 kHz; częstotliwość użytkowa 50 Hz (znamionowa prędkość obrotowa silnika), częstotli-

wość PWM 3 kHz

Rys. 10. Oscylogramy prądu ziemnozwarciowego i (t) przy doziemieniu na zaciskach silnika

E

i widmo amplitudowe tego prądu w zakresie częstotliwości:

a) 0÷25 kHz;
b) 0÷5 kHz; częstotliwość użytkowa 1 Hz (skrajnie niska prędkość obrotowa silnika), częstotli-

wość PWM 3 kHz

a)

b)

a)

b)

20

Ochrona przeciwporażeniowa

Pierwszy przebieg prądu odwzorowuje prąd ziemnozwarciowy przy znamionowej

prędkości obrotowej silnika, przy której częstotliwość użytkowa wynosi 50 Hz. Prąd
ten, oznaczony „50 Hz + PWM”, zawiera składowe o następujących częstotliwościach:

·

50 Hz – składowa o częstotliwości użytkowej,

·

150 Hz – składowa będąca superpozycją 3. harmonicznej częstotliwości użytko-
wej oraz przebiegu o częstotliwości napięcia względem ziemi punktu środko-
wego prostownika,

·

1000 Hz – składowa o częstotliwości PWM impulsowania falownika,

·

900 i 1100 Hz – składowe o częstotliwości głównych interharmonicznych od-
niesione do częstotliwości impulsowania.

Drugi przebieg odwzorowuje prąd ziemnozwarciowy przy doziemieniu na zacis-

kach silnika obracającego się z prędkością równą połowie prędkości znamionowej.
Częstotliwość użytkowa wynosi wtedy 25 Hz. Prąd ten, oznaczony „25 Hz + PWM”,
zawiera składowe o następujących częstotliwościach:

·

25 Hz – składowa o częstotliwości użytkowej,

·

75 Hz – 3. harmoniczna częstotliwości użytkowej,

·

150 Hz – składowa o częstotliwości napięcia względem ziemi punktu środko-
wego prostownika,

·

1000 Hz – składowa o częstotliwości PWM impulsowania falownika.

·

Trzeci przebieg odwzorowuje prąd ziemnozwarciowy przy doziemieniu na za-
ciskach silnika obracającego się ze skrajnie niską prędkością obrotową, dla któ-
rej częstotliwość użytkowa wynosi 1 Hz. Prąd ten, oznaczony „1 Hz + PWM”,
zawiera składowe o następujących częstotliwościach:

·

150 Hz – składowa o częstotliwości napięcia względem ziemi punktu środ-
kowego prostownika (składowa o częstotliwości użytkowej 1 Hz jest pomijal-
nie mała),

·

1000 Hz – składowa o częstotliwości PWM impulsowania falownika.

Na rysunku 11 przedstawiono prąd zadziałania wyłączników różnicowoprądo-

wych przy przebiegach oznaczonych „50 Hz + PWM”, „25 Hz + PWM”, „1 Hz + PWM”
oraz przebiegu nieodkształconym oznaczonym „sin 50 Hz”. Symbole RCD6, RCD7 itd.
oznaczają wyłączniki wybrane spośród szerokiej gamy egzemplarzy poddanych ba-
daniom. Symbole te pozwalają porównać wyniki badań tego samego wyłącznika w róż-
nych warunkach.

Na podstawie wyników badań zaprezentowanych na rysunku 11 można stwier-

dzić, że prąd zadziałania wyłączników różnicowoprądowych silnie wzrasta, jeżeli
zwarcie doziemne lub dotyk bezpośredni części czynnej nastąpi przy niskich pręd-
kościach obrotowych silnika.

Prąd ten może znacząco przekraczać znamionowy prąd różnicowy zadziałania

wyłączników różnicowoprądowych. Zgodnie z analizą widmową prądu (rys. 9 i 10),
przy bardzo niskich prędkościach obrotowych harmoniczne o wysokiej częstotli
wości stają się dominującymi i wiele z badanych wyłączników różnicowoprądowych
o

= 30 mA nie reaguje na prąd różnicowy o wartości nawet kilku amperów przy

przebiegu prądu „1 Hz + PWM”.

I

D

n

-

I

D

n

21

Nr 141-142

Ochrona przeciwporażeniowa

Pogorszona czułość wyłączników różnicowoprądowych przy prądach różnicowych

o znacznym udziale harmonicznych wysokich rzędów jest związana z charakterys-
tykami prądu zadziałania wyłączników w funkcji częstotliwości. Na rys. 12 przedsta-
wiono prąd zadziałania wyłączników różnicowoprądowych w zakresie częstotliwości
50÷1000 Hz dla przebiegu sinusoidalnego.

0

30

60

90

120

150

180

sin50Hz

50Hz+PWM

25Hz+PWM

1Hz+PWM

Przebieg prądu

I [mA]

RCD7

RCD6

RCD8

RCD9

RCD10

RCD8
RCD9

RCD10

nie

wyz-

walają
nawet

przy

5 A

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

330

sin50Hz

50Hz+PWM

25Hz+PWM

1Hz+PWM

Przebieg prądu

I [mA]

RCD19

RCD12

RCD18

RCD15

RCD17

RCD18
RCD15
RCD17

nie

wyz-

walają
nawet

przy

5 A

Rys. 11. Prąd zadziałania wybranych wyłączników różnicowoprądowych przy prądach różni-
cowych zawierających wiele wyższych harmonicznych. Wyłączniki:
a) 30 mA typu AC, b) 30 mA typu A

0

200

400

600

800

1000

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

f [Hz]

I

[m

A

]

RCD15

RCD8

RCD19

RCD7

RCD12

RCD6

50

Rys. 12. Charakterystyka prądu zadziałania wyłączników różnicowoprądowych w funkcji często-
tliwości. Wyłączniki 30 mA typu AC: RCD6, RCD7, RCD8; typu A: RCD12, RCD15, RCD19

a)

b)

Widać, że niektóre wyłączniki wyzwalają w całym tym zakresie częstotliwości, choć

z różną czułością. Inne wyzwalają tylko przy częstotliwości do 300÷400 Hz. Wyłączniki
mało wrażliwe na zmianę częstotliwości prądu różnicowego (RCD7, RCD19) charakte-
ryzują się dobrymi własnościami przy silnie odkształconych prądach różnicowych z du-
żą zawartością harmonicznych wysokich rzędów. Wyłączniki, które wyzwalają tylko
przy stosunkowo niewielkich częstotliwościach prądu różnicowego (RCD8, RCD12,
RCD15) mają zwiększony prąd zadziałania przy prądach odkształconych bądź w ogóle
wtedy nie wyzwalają. Z analizy działania wielu wyłączników różnicowoprądowych wy-
nika, że jeżeli przy częstotliwości prądu różnicowego 1000 Hz wyłącznik wyzwala np.

przy 100 mA, to przy przebiegu „1 Hz + PWM”, gdzie PWM = 1000 Hz, jego prąd zadzia-

łania też nie przekracza wartości 100 mA.

Ochrona przeciwporażeniowa

22

Jeżeli wyłącznik różnicowoprądowy ma zabezpieczać obwód, w którym mogą się

pojawić prądy ziemnozwarciowe i stałe, i przemienne odkształcone, to należy dobrać
wyłącznik, który poprawnie reaguje przy dowolnym kształcie prądu mogącym się poja-
wić w chronionym obwodzie. Tak jest na przykład w obwodzie pośredniego przemien-
nika częstotliwości, jeżeli wyłącznik różnicowoprądowy znajduje się przed przemien-
nikiem. Zwarcie w obwodzie pośredniczącym wywołuje przepływ prądu stałego,
o kształcie zależnym od zastosowanego układu prostowniczego, natomiast zwarcie
w obwodzie wyjściowym przemiennika – prądu przemiennego ze znacznym udzia-
łem wyższych harmonicznych.

O kształcie przebiegu prądu różnicowego decyduje kształt napięcia względem

ziemi. Z tego powodu nie wszystkie obwody o odkształconym prądzie obciążenia
charakteryzują się odkształconym prądem różnicowym. Silnie odkształcony prąd po-
bierają niektóre lampy wyładowcze, ale w razie zwarcia doziemnego na ich zaciskach
prąd różnicowy jest odkształcony mniej więcej w takim stopniu jak napięcie robocze.

Przenośne urządzenia różnicowoprądowe PRCD (ang. portable residual current

devices) są to zabezpieczenia (rys. 13), które służą do ochrony przeciwporażeniowej
dodatkowej i/lub uzupełniającej przy użytkowaniu urządzeń przenośnych i ręcznych.

4. Przenośne urządzenia różnicowoprądowe

Rys. 13. Przenośne urządzenia różnicowoprądowe

gniazdo wtyczkowe z wbudowanym zabezpie-
czeniem różnicowoprądowym

urządzenie różnicowoprądowe wkładane do gniazda
wtyczkowego

przedłużacz z zabezpieczeniem różnicowoprą-
dowym

przenośna rozdzielnica z przedłużaczem wyposażonym

w zabezpieczenie różnicowoprądowe [31, 32]

a)

b)

c)

d)

W szczególności wtedy, gdy wykorzystywane obwody gniazd wtyczkowych instala-
cji stałej nie są chronione wyłącznikami różnicowoprądowymi, a występuje duże za-
grożenie porażeniem. Są bardzo przydatne, gdy urządzenia elektryczne wykorzystuje
się poza strefą oddziaływania głównych połączeń wyrównawczych budynku. Stosuje
się je na placach budowy, na terenie kempingów oraz w pomieszczeniach wilgotnych
i mokrych.

Nadają się również do niemodernizowanych instalacji elektrycznych, zwłaszcza

jako urządzenia zintegrowane z gniazdem wtyczkowym lub do niego bezpośrednio

1

wkładane . Przenośne urządzenia różnicowoprądowe mają znamionowy prąd różni-
cowy zadziałania

. Szczegółowe wymagania dla urządzeń PRCD są za

warte w normie [27].

Od przenośnych urządzeń różnicowoprądowych wymaga się działania nie tylko

przy prądzie różnicowym, ale także po pojawieniu się na przewodzie ochronnym
napięcia większego niż dotykowe dopuszczalne długotrwale oraz przy przerwaniu
przewodu ochronnego. Wykorzystanie urządzeń PRCD szeroko omówiono w [2, 3].

W pierwszych konstrukcjach PRCD przewód ochronny nie przechodził przez

okno przekładnika sumującego i nie był rozłączany. To sprawiało, że zabezpieczenie
nie reagowało na błędne połączenia i niektóre uszkodzenia w instalacji zasilającej

(rys. 14). Nie wykrywało doziemienia przy jednoczesnym przerwaniu przewodu ochron-

nego (rys. 14a), błędnego połączenia w gnieździe wtyczkowym (rys. 14b) ani przerwa-
nia przewodu PEN (rys. 14c).

Inaczej jest w przypadku urządzeń PRCD z rozłączalnym przewodem ochronnym

PE, w których przez okno przekładnika sumującego przechodzi przeciwnie nawinięty
przewód PE (rys. 15). Liczba zwojów przewodu PE jest większa niż liczba zwojów
przewodów L i N. Urządzenie to może mieć wbudowany wyzwalacz podnapięciowy
działający w razie przerwania przewodu PEN lub przy zamianie przewodu PEN (PE)
z przewodem L, a także wtedy, gdy na przewód PE przedostaje się niebezpieczne na-
pięcie z obcego obwodu.

Rozwiązanie z rozłączalnym przewodem PE ma jednak wady. W sytuacji z rys. 15

betoniarka uszkadza przewód obcego obwodu. W wyniku tego uszkodzenia przewo-
dząca konstrukcja betoniarki znajduje się pod napięciem. Urządzenie PRCD wykrywa
uszkodzenie i wyłącza obwód zasilający betoniarkę. To jednak nie likwiduje zagro-
żenia porażeniowego, konstrukcja betoniarki nadal jest pod napięciem przeniesionym
z uszkodzonego przez nią obcego obwodu. Gdyby zastosować PRCD z nierozłączal-
nym przewodem PE, pętla zwarcia doziemnego zachowałaby ciągłość i mogłoby
zadziałać zabezpieczenie obcego obwodu uszkodzonego przez betoniarkę (rys. 16).

Dla wyeliminowania wad rozwiązania z niezrozłączalnym przewodem PE i rozwią-

zania z rozłączalnym przewodem PE opracowano konstrukcję PRCD-S (ang.
portable residual current device – safety). Konstrukcja ta zawiera układ elektroniczny
analizujący stan chronionego obwodu (rys. 17). Przewód ochronny nie przechodzi
przez okno przekładnika sumującego.

W razie pojawienia się napięcia z obcego obwodu na chronionym urządzeniu,

PRCD-S wprawdzie otwiera się, ale zachowuje ciągłość przewodu ochronnego, co

I

≤ 30 mA

-

D

n

23

Nr 141-142

Ochrona przeciwporażeniowa

1)

Urządzenia zintegrowane z gniazdem wtyczkowym lub do niego bezpośrednio wkładane nazywane są SRCD (ang. fixed

socket-outlet residual current devices). Pojawiły się na rynku przed typowymi urządzeniami PRCD i są nadal produkowane

24

Ochrona przeciwporażeniowa

L

N

PE

L

N

PE

L'

N'

PE'

L

N

PE

L

N

PE

L'

N'

PE'

L

N

PE

L

N

PE

L

N

PE

L

N

PE

Rys. 14. Zagrożenia, które nie są eliminowane przez prze-
nośne urządzenia różnicowoprądowe PRCD z nierozłączal-
nym przewodem ochronnym

a)

b)

jednoczesne doziemienie i przerwanie przewodu PE

błędne połączenie w gnieździe wtyczkowym

przerwanie przewodu PEN

c)

L PEN

L

N

PE

L'

N'

PE'

L

N

PE

sprzyja zadziałaniu zabezpieczenia obcego obwodu (rys. 18). Natomiast w razie prze-
rwania przewodu ochronnego (PE lub PEN) w instalacji zasilającej, rozłącza wszyst-
kie bieguny łącznie z biegunem PE.

25

Nr 141-142

Ochrona przeciwporażeniowa

L

N

PE

Detekcja prądu

różnicowego

Kontrola

przewodu PE

Ocena

sensorowa

L

N

PE

L

N

PE

L

N

PE

L'

N'

PE'

L

N

PE

M

zabezpieczenie

obcego obwodu

L

N

PE

L

N

PE

L'

N'

PE'

L

N

PE

M

zabezpieczenie

obcego obwodu

Rys. 15. Urządzenie PRCD z rozłączalnym
przewodem ochronnym PE – brak możliwości
zadziałania zabezpieczenia obcego obwodu

Rys. 16. Urządzenie PRCD z nierozłączalnym

przewodem ochronnym PE umożliwia zadzia-
łanie zabezpieczenia obcego obwodu

Rys. 17. Urządzenie PRCD-S z nierozłączal-
nym przewodem ochronnym PE, detekcją na-
pięcia z obcego źródła i kontrolą stanu prze-
wodu ochronnego

26

Ochrona przeciwporażeniowa

L

N

PE

L

N

PE

L'

N'

PE'

L

N

PE

M

Rys. 18. Urządzenie PRCD-S otwiera się,
ale nie rozłącza przewodu PE w razie poja-
wienia się niebezpiecznego napięcia z obce-
go obwodu

Przenośne urządzenie różnicowoprądowe, z przewodem PE przechodzącym przez

okno przekładnika sumującego, może mieć w tym przewodzie szeregowy warystor
eliminujący zbędne zadziałania spowodowane niewielką różnicą potencjałów pomię-
dzy przewodem PE a ziemią lokalną. Dopiero po przekroczeniu określonego napięcia
(np. 20 V) warystor przewodzi i następuje wyłączenie obwodu. Takie urządzenie jest
oznaczane symbolem PRCD-K (rys. 19).

L

N PE

Detekcja prądu

różnicowego

L

N PE

warystor

Rys. 19. Urządzenie PRCD-K z rozłączal-
nym przewodem ochronnym i warystorem
w przewodzie PE

5. Przykłady

Przykład 1

Dobrać wyłącznik różnicowoprądowy, który ma chronić trzy obwody jednofa-

zowe, jak na rys. 20. Każdy z obwodów charakteryzuje się określonym ustalonym
prądem upływowym. W obwodach zasilanych z faz L2 i L3 płynie prąd upływowy

27

Ochrona przeciwporażeniowa

Nr 141-142

o charakterze czynnym o wartościach odpowiednio: I

= 5 mA i I

= 6 mA.

L3R

L2R

W obwodzie zasilanym z fazy L1 płynie prąd upływowy zawierający składową czyn-
ną I

= 4 mA i pojemnościową I

= 4 mA.

L1R

L1C

Rys. 20. Schemat instalacji do przykładu 1

I

n

= ?

3-faz

I

L1R

= 4 mA

1-faz

L1

L2

L3

I

L1C

= 4 mA

I

L2R

= 5 mA

I

L3R

= 6 mA

Rozwiązanie

→

→

→

I + I

I + I

I I + I

1

3

1

2

3

I

≥

30 mA.

D

n

Przykład 2

Prądy upływowe należy zapisać w postaci zespolonej uwzględniając przesunięcia

(120°

) poszczególnych faz:

·

wypadkowy prąd upływowy w fazie L1

·

prąd upływowy w fazie L2

·

prąd w upływowy fazie L3

Możliwe warianty załączenia dwóch lub trzech obwodów dają następujące war-

tości wypadkowego prądu upływowego:

│I + I │= 1,5 mA │

│= 9,2 mA │

│= 5,6 mA │ +

│= 5,1 mA

1

2

2

3

Największy wypadkowy prąd upływowy pojawi się po załączeniu obwodów

w fazie L1 i L3 i on jest podstawą doboru wyłącznika różnicowoprądowego. Znamio-
nowy prąd różnicowy zadziałania wyłącznika różnicowoprądowego powinien być
nie mniejszy niż 2 × 9,2 = 18,4 mA. Należy dobrać wyłącznik o

Dobrać wyłącznik różnicowoprądowy główny typu AC, który ma poprzedzać wy-

łączniki różnicowoprądowe typu AC bezzwłoczne, zainstalowane w obwodach od-
biorczych, jak na rys. 21.

1

7

5

1

f

j

e

,

I

×

=

)

120

(

2

2

5

-

×

=

f

j

e

I

)

240

(

3

3

6

-

×

=

f

j

e

I

30 mA

30 mA

100 mA

100 mA

L1

I

n

= ?

30 mA

30 mA

30 mA

100 mA

L3

3-faz

3-faz

3-faz

L2

L1

L3

3-faz

Rys. 21. Schemat instalacji do przykładu 2

Ochrona przeciwporażeniowa

28

Rozwiązanie

Wyłącznik różnicowoprądowy główny powinien być wyłącznikiem zwłocznym

(selektywnym). Dobierając znamionowy prąd różnicowy wyłącznika głównego nale-
ży ustalić, czy obwody odbiorcze są jednofazowe czy trójfazowe oraz w jakie wyłącz-
niki są wyposażone. Biorąc pod uwagę wyłączniki w obwodach trójfazowych oraz
obwodach jednofazowych określonej fazy, należy uszeregować je według malejące-
go prądu wyłączającego i dodać te prądy bezpośrednio albo mnożąc przez współczyn-
niki uwzględniające niejednoczesność prądów upływowych. Według projektu prze-
pisów [28] współczynniki uwzględniające niejednoczesność prądów upływowych
przyjmują następujące wartości:

1

2

3

4

≥5

1

0,8

0,6

0,4

0,2

Kolejny numer obwodu
z wyłącznikiem różnicowoprądowym

Współczynnik c

Dla każdej z faz wykonuje się oddzielne obliczenia i faza, w której obliczeniowy

prąd jest największy decyduje o doborze wyłącznika głównego. Poniżej przedsta-
wiono wyniki obliczeń.

S

c·I

D

Charakterystyka

obwodu

Wyłącznik

Faza L1 [mA]

Faza L2 [mA]

Faza L3 [mA]

I [mA]

D

n

I

D

c·I

D

I

D

c·I

D

I

D

100

100

100

30

30

30

30

30

3-faz

L1

L2

3-faz

3-faz

L1

L3

L3

100

100

–

30

30

30

–

–

100

80

–

18

12

6
–

–

100

–

100

30

30

–

–

30

100

–

80

18

12

–

–

6

100

–

–

30

30

–

30

30

100

–

–

24

18

–

12

6

Suma

290

216

290

216

220

160

W fazach L1 i L2 prąd wyłączający jest decydujący – wynosi z uwzględnieniem

niejednoczesności prądów upływowych 216 mA. Należy zatem dobrać wyłącznik
różnicowoprądowy główny o

(2 × 216 = 432 mA).

W instalacji jak na rys. 22 układy prostownicze są zasilane z obwodów jednofazo-

wych. Jaki należy zastosować typ wyłączników różnicowoprądowych: AC, A czy B?

I

≥

500 mA

D

n

Przykład 3

Rys. 22. Schemat instalacji do przykładu 3. Układy prostownicze zasilane z obwodu jednofazo-
wego: a) jednopulsowy, b) jednopulsowy z filtrem prądu stałego

L

N

I



>

PE

?

L

N

I



>

PE

?

a)

b)

29

Ochrona przeciwporażeniowa

Nr 141-142

Rozwiązanie

Zgodnie z tablicą 3 niniejszego artykułu, w przypadku układów prostowniczych

z rys. 22a nie należy stosować wyłączników różnicowoprądowych typu AC. Wyłącz-
niki tego typu nie reagują na prąd wyprostowany głównie za sprawą własności zasto-
sowanego przekładnika sumującego [7].

Na rysunku 23 przedstawiono przebieg napięcia w uzwojeniu wtórnym przekład-

nika wyłącznika typu AC i przekładnika wyłącznika typu A przy prądzie pierwotnym
półfalowym. Przekładnik wyłącznika różnicowoprądowego typu AC (rys. 23a) nie
nadaje się do wykrywania prądów różnicowych jednokierunkowych, w obwodzie
wtórnym nie indukuje się praktycznie żadne napięcie. W uzwojeniu wtórnym prze-
kładnika wyłącznika różnicowoprądowego typu A przy przebiegu jednokierunko-
wym półfalowym (rys. 23b) indukuje się wystarczająco duże napięcie.

W przypadku układu prostowniczego z rys. 22a należy więc zastosować wyłącznik

różnicowoprądowy typu A. W rachubę wchodzi również wyłącznik różnicowoprądo-
wy typu B, ale jest to zabezpieczenie kosztowne i w tym przypadku nie jest wymagane.

i

p

(t)

e

s

(t)

1 A

1 V

10 ms

i

p

(t)

e

s

(t)

0,5 A

10 V

10 ms

Rys. 23. Prąd pierwotny półfalowy i (t) i napięcie wtórne e (t):

p

s

a) przekładnik wyłącznika typu AC,
b) przekładnik wyłącznika typu A

Rys. 24. Prąd pierwotny jednokierunkowy z prostownika jednopulsowego z filtrem prądu stałe-
go i (t) i napięcie wtórne e (t):

p

s

a) przekładnik wyłącznika typu AC,
b) przekładnik wyłącznika typu A

i

p

(t)

e

s

(t)

1 A

1 V

10 ms

i

p

(t)

e

s

(t)

0,5 A

5 V

10 ms

a)

b)

a)

b)

30

Ochrona przeciwporażeniowa

W przypadku układu prostowniczego z rysunku 22b należy zastosować wyłącznik

różnicowoprądowy typu B. Wprawdzie zasilanie układu prostowniczego jest jedno-
fazowe, ale filtr prądu stałego wygładza przebieg prądu różnicowego i jego tętnienie
jest zbyt małe, aby prąd ten mógł wykryć wyłącznik typu A, a tym bardziej wyłącznik
typu AC. Na rys. 24 przedstawiono przebiegi napięcia indukowanego w uzwojeniu
wtórnym przekładnika, gdy prąd pierwotny jest prądem różnicowym pochodzącym
z prostownika z filtrem prądu stałego (rys. 22b). W przypadku przekładnika wyłącz-
nika typu AC (rys. 24a) nie indukuje się praktycznie żadne napięcie. W przypadku
przekładnika wyłącznika typu A (rys. 24b) wprawdzie indukuje się pewne napięcie,
ale jest ona niewystarczające do zadziałania wyłącznika.

W obwodach odbiorczych jak na rys. 25 mogą pojawiać się następujące kształty

przebiegu prądu różnicowego:

·

obwody 1 i 2: prąd przemienny sinusoidalny,

·

obwody 3 i 4: prąd przemienny sinusoidalny i prąd pulsujący stały,

·

obwód 5: prąd przemienny sinusoidalny, prąd pulsujący stały i prąd stały o po-
mijalnym tętnieniu.

Należy dobrać typ wyłączników różnicowoprądowych (AC, A lub B) w obwodach

odbiorczych i w obwodzie głównym.

Zgodnie z tablicą 3 należy dobrać następujące wyłączniki różnicowoprądowe:
·

obwody 1 i 2: wyłączniki typu AC (można też zastosować wyłączniki typu A lub
B, ale jest to nieuzasadnione ekonomicznie),

·

obwody 3 i 4: wyłączniki typu A (można też zastosować wyłączniki B – uwaga jw.),

·

obwód 5: wyłącznik typu B,

·

obwód główny: wyłącznik typu B ze względu na możliwość pojawienia się
prądu stałego o pomijalnym tętnieniu pochodzącego z obwodu 5.

Przykład 4

Rozwiązanie

?

i



t

?

t

i



t

i



?

t

i



t

i



?

t

i



t

i



?

t

i



t

i



?

1

2

3

4

5

Rys. 25. Schemat instalacji do przykładu 4

31

Ochrona przeciwporażeniowa

Nr 141-142

Instalację z tak dobranymi wyłącznikami różnicowoprądowymi (wariant 1) przed-

stawiono na rys. 26. Dla ograniczenia kosztów można zastosować rozwiązanie (wa-
riant 2) przedstawione na rys. 27. W rozwiązaniu tym wyłącznik główny jest typu A,
ale wtedy obwód nr 5, w którym może pojawić się prąd stały o pomijalnym tętnieniu
należy zasilić sprzed wyłącznika głównego typu A. Jest to konieczne do prawidło-
wego działania wyłącznika głównego typu A, gdyż mógłby on nie wykryć prądu
różnicowego stałego nawet o stosunkowo dużym tętnieniu przy uszkodzeniu izolacji
w obwodzie rozdzielczym, jeżeli w wyniku jednoczesnego uszkodzenia w obwodzie
odbiorczym nr 5 pojawiłaby się składowa stała o znacznej wartości.

Rys. 26. Instalacja z dobranym typem wyłączników – wariant 1

Rys. 27. Instalacja z dobranym typem wyłączników – wariant 2

i



t

t

i



t

i



t

i



t

i



t

t

i



t

i



t

i



typ A

1

2

3

4

5

typ B

typ A

typ A

typ AC

typ AC

i



i



t

t

i



t

i



t

i



t

i



t

t

i



t

i



t

i



typ B

1

2

3

4

5

typ B

typ A

typ A

typ AC

typ AC

i



32

Ochrona przeciwporażeniowa

6. Wnioski

7. Literatura

Skuteczne działanie wyłączników różnicowoprądowych jest uwarunkowane pra-

widłowym ich doborem i właściwym zainstalowaniem. Nieprawidłowy dobór, czy
błędy popełnione podczas montażu instalacji mogą skutkować brakiem skuteczności
ochrony przeciwporażeniowej i/lub zbędnym działaniem wyłączników. Z dużą roz-
wagą należy podchodzić do doboru wyłączników do obwodów z przekształtnikami,
ponieważ kształt przebiegu prądu różnicowego silnie wpływa na próg zadziałania
wyłącznika i w pewnych warunkach wyłącznik może w ogóle nie reagować na bardzo
duży prąd różnicowy. W warunkach szczególnego zagrożenia, podczas użytkowania
urządzeń elektrycznych poza strefą oddziaływania głównych połączeń wyrównaw-
czych budynku należy rozważyć zastosowanie w urządzeniach przenośnych PRCD.

1. Czapp S., Włas M.: Działanie wyłączników różnicowoprądowych przy doziemieniu sil-

nika zasilanego z przemiennika częstotliwości. Przegląd Elektrotechniczny, 2010, nr 4,
s. 296-301.

2. Fleckenstein H. J.: Wiederholungsprüfungen an PRCDs. Der Elektro- und Gebäudetechniker,

2006, nr 3, s. 26.

3. Fleckenstein H. J.: Portable Residual Current Devices; Typen, Schutzumfang und praktischer

Einsatz. Heinrich Kopp GmbH.

4. IEC TR 60755:2008 General requirements for residual current operated protective devices.

nd

2 edition.

5. Musiał E.: List Pana Andrzeja Kasprzaka. Miesięcznik SEP „Informacje o Normach

i Przepisach Elektrycznych”, 2010, nr 131, s. 116-118.

6. Musiał E., Czapp S.: Wyłączniki ochronne różnicowoprądowe. Powstanie, rozwój, przysz-

łość (1), Miesięcznik SEP „Informacje o Normach i Przepisach Elektrycznych”, 2008,
nr 108, s. 3-46.

7. Musiał E., Czapp S.: Wyłączniki ochronne różnicowoprądowe. Przegląd i charakterystyka

współczesnych konstrukcji (2) Miesięcznik SEP „Informacje o Normach i Przepisach
Elektrycznych”, 2008, nr 109, s. 3-44.

8. Musiał E., Czapp S.: Wyłączniki ochronne różnicowoprądowe (3). Niezawodność. Mie-

sięcznik SEP „Informacje o Normach i Przepisach Elektrycznych”, 2008, nr 110-111, s. 3-40.

9. PN-EN 61008-1:2007 Wyłączniki różnicowoprądowe bez wbudowanego zabezpieczenia

nadprądowego do użytku domowego i podobnego (RCCB) – Część 1: Postanowienia ogólne.

10. PN-EN 61009-1:2008 Wyłączniki różnicowoprądowe z wbudowanym zabezpieczeniem

nadprądowym do użytku domowego i podobnego (RCBO) – Część 1: Postanowienia ogólne.

11. PN-EN 61800-5-1:2007 Elektryczne układy napędowe mocy o regulowanej prędkości.

Część 5-1: Wymagania dotyczące bezpieczeństwa – elektryczne, cieplne i energetyczne (oryg.).

12. PN-EN 50178:2003 Urządzenia elektroniczne do stosowania w instalacjach dużej mocy.
13. PN-HD 60364-4-41:2009 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 4-41: Ochrona

dla zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przed porażeniem elektrycznym.

14. PN-IEC 60364-4-482:1999 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Ochrona dla

zapewnienia bezpieczeństwa. Dobór środków ochrony w zależności od wpływów zewnętrz-
nych. Ochrona przeciwpożarowa.

15. PN-HD 60364-5-56:2010 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 5-56: Dobór

i montaż wyposażenia elektrycznego. Instalacje bezpieczeństwa (oryg.).

16. PN-HD 60364-5-559:2010 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Część 5-55:

Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego. Inne wyposażenie. Sekcja 559: Oprawy
oświetleniowe i instalacje oświetleniowe.

33

Ochrona przeciwporażeniowa

Nr 141-142

17. PN-HD 60364-7-701:2010 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 7-701: Wyma-

gania dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji. Pomieszczenia wyposażone w wan-
nę lub prysznic.

18. PN-HD 60364-7-702:2010 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 7-702: Wyma-

gania dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji. Baseny pływackie i fontanny (oryg.).

19. PN-HD 60364-7-703:2007 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Część 7-703:

Wymagania dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji. Pomieszczenia i kabiny za-
wierające ogrzewacze sauny.

20. PN-HD 60364-7-704:2010 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 7-704: Wyma-

gania dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji. Instalacje na terenie budowy i roz-
biórki.

21. PN-HD 60364-7-705:2007 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 7-705: Wymaga-

nia dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji. Gospodarstwa rolnicze i ogrodnicze
(oryg.).

22. PN-HD 60364-7-706:2007 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 7-706: Wyma-

gania dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji. Pomieszczenia przewodzące i ogra-
niczające swobodę ruchu (oryg.).

23. PN-HD 60364-7-708:2010 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 7-708: Wyma-

gania dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji. Kempingi dla przyczep, kempingi
oraz podobne lokalizacje (oryg.).

24. PN-HD 60364-7-709:2010 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 7-709: Wyma-

gania dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji. Porty jachtowe oraz podobne lokali-
zacje (oryg.).

25. PN-IEC 60364-7-714:2003 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Wymagania

dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji. Instalacje oświetlenia zewnętrznego.

26. PN-HD 60364-7-740:2009 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Część 7-740:

Wymagania dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji. Tymczasowe instalacje elek-
tryczne obiektów, urządzeń rozrywkowych i straganów na terenie targów, wesołych mias-
teczek i cyrków.

27. PN-HD 639 S1:2003 Sprzęt elektroinstalacyjny. Przenośne urządzenia różnicowoprądo-

we bez wbudowanego zabezpieczenia nadprądowego do użytku domowego i podobnych
zastosowań (oryg.).

28. Przepisy Budowy Urządzeń Elektroenergetycznych. Wydawnictwa Przemysłowe WEMA,

Warszawa, 1997, s. 171-230: Warunki techniczne, jakim powinny odpowiadać urządzenia
elektroenergetyczne niskiego napięcia w zakresie ochrony przeciwporażeniowej. Projekt
nowelizacji przepisów.

29. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 marca 2009 r. zmieniające rozporządze-

nie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuo-
wanie (Dz.U. z 2009, nr 56, poz. 461).

30. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 10 grudnia 2010 r. zmieniające rozporządze-

nie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuo-
wanie (Dz.U. z 2010, nr 239, poz. 1597).

31. What is a Residual Current Device? Opracowanie Electrical Safety Council.
32. http://www.elspro.de/htm_produkte_e/e_bovert_intro.htm (marzec 2011).

Artykuł, w formie referatu, był prezentowany na XI Konferencji nauko-technicznej
„Infotech`u” 15 czerwca br. w Juracie.