o c h r o n a p r z e c i w p o r a ż e n i o w a
o c h r o n a p r z e c i w p o r a ż e n i o w a
wyłączniki różnicowoprądowe
rozwiÄ…zania konstrukcyjne i parametry znamionowe
A
ukasz Kaczmarczyk
Wzrost liczby domowych odbiorników elektrycznych poprawia komfort życia, ale po-
woduje również zwiększenie zagrożenia porażeniowego osób obsługujących urządze-
nia wymagające zasilania prądem elektrycznym. Mimo że każdy z odbiorników powi-
nien być wykonany w określonej klasie ochrony, nie zawsze jest eksploatowany zgod-
nie z instrukcją obsługi.
przeprowadzanych przez naukow- bów jej zmniejszenia jest stosowanie padku uszkodzenia izolacji, występuje
Zców badań wynika, że w latach w instalacjach odbiorczych wyłączni- upływ prądu I do ziemi lub przewo-
"
1990-1995 aż 87 % wypadków śmiertel- ków różnicowoprądowych. Obowiązek du ochronnego PE, co powoduje wy-
nych miało związek z niewłaściwym używania ich w nowych instalacjach trącenie układu sumującego z równo-
użytkowaniem odbiorników elektrycz- w budynkach został zawarty w rozpo- wagi i przy określonej wartości prądu
nych lub z brakiem odpowiedniej rządzeniu Ministra Infrastruktury odłączenie zasilania odbiorników chro-
ochrony przed porażeniem. Niestety, z dn. 12.04.2002 r. w sprawie warun- nionych przez wyłącznik. Uproszczony
w Polsce, w porównaniu z krajami Eu- ków technicznych, jakim powinny od- schemat budowy wyłącznika różnico-
ropy Zachodniej, liczba wypadków powiadać budynki i ich usytuowanie woprądowego, wyjaśniający zasadę jego
śmiertelnych powstałych wskutek po- (Dz. U. Nr 75 /2002 r. poz. 690; Dz. U. działania, przedstawia rysunek 1.
rażenia prądem jest w dalszym ciągu Nr 109 / 2004 poz. 1156) oraz normie
wysoka. Jednym z najlepszych sposo- PN-IEC 60364:  Instalacje elektryczne rozwiÄ…zania konstrukcyjne
w obiektach budowlanych .
reklama
Obowiązek montowania wyłączni- Obecnie stosowane są dwie kon-
ków różnicowoprądowych dotyczy no- strukcje wyłączników o działaniu bez-
wych bÄ…dz
modernizowanych instala- pośrednim i pośrednim. W wyłączni-
Rys. 1 Schemat działania wyłączni-
ka różnicowoprądowego o dzia-
cji elektrycznych oraz miejsc, gdzie ist- kach o działaniu pośrednim stosuje się
łaniu bezpośrednim: 1  prze-
nieje zwiększone zagrożenie porażenia wzmacniacze elektroniczne. Wadą ta-
kładnik sumujący, 2  przekaz
-
nik różnicowoprądowy, 3  za-
(łazienki, pralnie, kuchnie, urządzenia kiego rozwiązania jest duża wrażliwość
mek wyłącznika, R  opornik
d
ogrodowe, pola kempingowe itp.). Wy- zastosowanych elementów elektronicz- ograniczający, PK  przycisk
kontrolny
łączniki to doskonały środek ochrony nych na wszelkiego rodzaju przepięcia,
przeciwporażeniowej przy uszkodze-
niu, sprawdzają się również przy za-
bezpieczeniu przeciwpożarowym.
Wyłącznik różnicowoprądowy zo-
stał skonstruowany w 1928 roku, jed-
nak dopiero w latach sześćdziesiątych
ubiegłego wieku zdecydowano się za-
stosować go w przemyśle. Jego dzia-
Å‚anie oparte jest na sumujÄ…cym prze-
kładniku Ferrantiego, w którym wek-
torowa suma prądów fazowych I ,
L1
I , I i prÄ…du w przewodzie neutral-
L2 L3
nym I musi być równa zero (I +I +
N L1 L2
+I =0). Przy prawidłowym działa-
L3-I
N
niu instalacji i urządzeń suma geome-
tryczna prądów i strumieni magnetycz-
nych (wytworzonych przez te prÄ…dy),
przepływających przez okno przekład-
Rys. 2 Schemat włączenia urządzenia różnicowoprądowego
nika, jest także równa zero. W przy-
w w w. e l e k t r o . i n f o . p l n r 7 - 8 / 2 0 0 5
22
n r 7 - 8 / 2 0 0 5 w w w. e l e k t r o . i n f o . p l
23
o c h r o n a p r z e c i w p o r a ż e n i o w a
które powodują zniszczenie wyłączni- o nastawach do 3 A. Te ostatnie wyma-
ka, a tym samym pozbawienie zabez- gają stycznika, który stanowi element
pieczanego obwodu ochrony. W wy- wykonawczy.
łącznikach o działaniu bezpośrednim Prądy znamionowe (obciążenia) I są
N
zlikwidowano tę wadę. Dzięki zasto- zgodne z prądami wyłączników samo-
sowaniu przekaz
nika spolaryzowane- czynnych i wynoszą najczęściej: 25, 40,
go uzyskano wysoką czułość i nieza- 63 A. Niektóre firmy produkują wyłącz-
wodność działania. niki o prądzie znamionowym do 80 A,
Wyłączniki różnicowoprądowe bu- ale takie urządzenia są mało powszech-
dowane są na wartości prądów różni- ne. Wyłączniki różnicowoprądowe o prą-
cowych "I=6, 10, 30, 100, 300, 500 mA. dzie I" d"300 mA, stanowią również za-
n
Wyłączniki o prądzie różnicowym 6, 10 bezpieczenie przeciwpożarowe.
i 30 mA określamy jako wysoko czułe, Coraz bardziej powszechne stosowa-
o prądzie 100 lub 300 mA jako średnio nie przetwornic prądowych lub ukła-
czułe, natomiast wyłącznik o czułości dów prostownikowych, przede wszyst-
500 mA jest nazywany nisko czułym. kim o przeznaczeniu przemysłowym,
Warto również wiedzieć, że oprócz ty- wymaga wyłączania także prądów róż-
powych wyłączników różnicowoprądo- nicowych o częstotliwości różnej od
Wyłącznik różnicowoprądowy dzisiaj (fot. Legrand) i kiedyś (fot. Protekol)
wych montowanych na szynie TH35, częstotliwości sieciowej. Najbardziej
istnieją urządzenia różnicowoprądowe rozpowszechnione wyłączniki, czy- li te, które działają na prądy różnico- parametry znamionowe
we sinusoidalne, określamy typem AC.
Typ Oznaczenie Przeznaczenie
Inny typ wyłącznika to wyłącznik typu Przy doborze wyłączników powin-
Do stosowania w sieciach z prÄ…dem uszkodzeniowym
A. Działa on na prądy wyprostowane ny być uwzględnione następujące pa-
AC sinusoidalnie zmiennym doprowadzonym w sposób nagły
jedno- lub dwupołówkowe, a także na rametry techniczne:
lub wolno narastajÄ…cy.
prądy pulsujące, będące częścią sinuso- napięcie i prąd znamionowy cią-
żð
Do stosowania w sieciach z prÄ…dem uszkodzeniowym
idy. W przypadku wcześniej wspomnia- gły,
sinusoidalnie zmiennym i stałym pulsującym, ze składową
A
stałą do 6 mA, ze sterowaniem (lub bez) kąta fazowego,
nych układów prostownikowych mogą typ wyłącznika: AC, A, B, zwykły,
żð
doprowadzonym w sposób nagły lub wolno narastający.
płynąć prądy doziemne stałe lub o bar- selektywnym (S), krótkozwłoczny
Do stosowania w sieciach z prÄ…dem uszkodzeniowym
dzo malej częstotliwości. Nie reagują (G),
sinusoidalnie zmiennym i stałym pulsującym, ze sterowaniem
B
na nie ani wyłączniki typu A, ani AC. czułość wyłącznika (znamionowy
żð
(lub bez) kąta fazowego oraz z prądem stałym wygładzonym
doprowadzonym w sposób nagły lub wolno narastający.
Stworzyło to zapotrzebowanie na wy- prąd różnicowy I" ),
n
łączniki działające na prądy różnicowe częstotliwość pracy,
żð
Wyłącznik bezzwłoczny odporny na udarowy prąd różnicowy
stałe i o niewielkiej częstotliwości. Apa- odporność na niskie temperatury,
żð
o wartoÅ›ci 500 A, 8/20 µs.
raty te oznaczamy symbolem B. Zawie- odporność na prądy zwarciowe,
żð
rają one dwa przekładniki sumujące: je- odporność na udary prądowe oraz
żð
den działający na prądy sinusoidalne przepięcia.
G
i pulsujące, a drugi na prądy różnicowe W Polsce 80 % użytkowanych bu-
i o niewielkiej częstotliwości. dynków mieszkalnych jest wyposażo-
Wyłącznik krótkozwłoczny odporny na udarowy prąd różnicowy
o wartoÅ›ci 3 kA, 8/20 µs. Stosowane sÄ… również wyÅ‚Ä…czni- nych w instalacjÄ™, której wykonanie
ki, które oprócz wyzwalacza różnico- i bezpieczeństwo pozostawiają wie-
kV
wego mają wyzwalacze przeciążenio- le do życzenia. Zagrożenie poraże-
we i zwarciowe. W obwodach z taki- niem w tych instalacjach zwiększa się
Wyłącznik selektywny, działający z opóz
nieniem, przeznaczony
mi wyłącznikami można nie stoso- jeszcze bardziej, kiedy instalacja jest
do współpracy przy szeregowym połączeniu z wyłącznikiem
S
wać zabezpieczeń przeciążeniowych, przestarzała lub zainstalowano zbyt
bezzwłocznym, odporny na udarowy
prÄ…d różnicowy 3 kA, 8/20 µs. gdyż rolÄ™ bezpiecznika speÅ‚nia w tym dużo sprzÄ™tu zużywajÄ…cego duże ilo-
przypadku wyłącznik różnicowoprą- ści energii. Instalacje, w których za-
dowy. W przypadku klasycznych wy- stosowano wyłączniki różnicowoprą-
Wyłącznik przeznaczony do pracy poza pomieszczeniami,
łączników koniecznie jest stosowanie dowe, są bardziej bezpieczne. Dlate-
w temperaturze do  25°C.
bezpieczników, wyłączników lub in- go stosowanie ochrony przeciwpora-
nych wyłączników jako dodatkowe żeniowej nie powinno być traktowa-
Wyłącznik wymaga zabezbieczenia od strony zasilania
zabezpieczenie przeciążeniowe. Nale- ne przez niektórych inwestorów jako
bezpiecznikiem typu gG o prÄ…dzie nieprzekraczajÄ…cym 63 A
dla zapewnienia wyłączenia prądu zwarciowego podanego przez
ży też pamiętać, że klasyczny wyłącz- dodatkowy wydatek, lecz jako wymóg
wytwórcę. Jeżeli dopuszczalny prąd znamionowy jest inny niż
nik różnicowoprądowy nie jest odpor- pozwalający uchronić się przed nie-
63 A, to jego wartość powinna być podana
przy symbolu bezpiecznika.
ny na prądy zwarciowe i wymaga do- bezpieczeństwem, jakim jest poraże-
Tab. 1 Symbole graficzne umieszczane na wyłącznikach różnicowoprądowych
bezpieczenia. nie prÄ…dem elektrycznym.
w w w. e l e k t r o . i n f o . p l n r 7 - 8 / 2 0 0 5
24