Pri obratovanju obstoječih električnih omrežij je pomembna skrb za varnost obratovalnega osebja in potrošnikov, ki uporabljajo njihove storitve. V skladu z zahtevami PUE to velja za enofazna in trifazna vezja, ki so pogosto nameščena v zasebnih domovih. Za zaščito uporabnikov pred električnim udarom so na strani potrošnikov nameščene naprave, imenovane naprave na diferenčni tok (RCD). Hkrati je pomembno vedeti, kako priključiti RCD z ozemljitvijo v zasebni hiši, ne da bi kršili določbe veljavnih standardov.
Splošni pogled na zaščito
Varnost obratovalnega osebja in uporabnikov električnih omrežij se zagotavlja z naslednjimi ukrepi:
- ozemljitev ali ozemljitev (priključek na nevtralno) vseh kovinskih delov opreme;
- organizacija ponovnega ozemljitve z namestitvijo ločenega vezja;
- namestitev stikalnih naprav tipa RCD v obremenitvenih tokokrogih posebej nevarnih prostorov (na primer kopalnice).
Slednja možnost se lahko uporablja v ozemljenih in neozemljenih električnih tokokrogih.
V splošnem pristopu k ocenjevanju zaščitne opreme je treba opozoriti, da je treba konstrukcije ozemljiti, da se zmanjša potencialno ogrožanje osebe na varno raven. Nasprotno pa RCD zagotavlja varnost tako, da takoj prekine povezavo z omrežjem, ko uhajajoči tokovi dosežejo mejne vrednosti. V tehničnih značilnostih teh naprav se ta parameter nanaša na glavne kazalnike učinkovitosti delovanja.
Kaj je RCD?
Pri dešifriranju okrajšave RCD je glavni poudarek na odklopu, kar kaže na radikalnost zaščitnih ukrepov. Če želite razumeti, kako ta naprava deluje v nevarni situaciji, se morate seznaniti z njeno zasnovo. Naprava RCD je sestavljena iz naslednjih glavnih delov:
- diferencialna naprava, v kateri se primerjajo vhodni in izstopni tokovi;
- elektronsko vezje, ki se lahko odzove na njihovo neravnovesje;
- izvršni modul, zasnovan v obliki kontaktorja, ki odklopi električno omrežje od porabnika.
Načelo zaščitnega delovanja RCD temelji na značilnostih njegove zasnove, ki omogočajo oceno obsega puščanja na tla in takojšen odziv nanje. Zaradi visoke stopnje izgube povezave z obstoječim omrežjem tok v obremenitvi nima časa, da bi dosegel kritične vrednosti.
Tradicionalni diagrami povezave RCD
V gospodinjskih električnih omrežjih z nameščenimi vtičnicami in svetilkami se uporabljajo RCD brez ozemljitve, kar je značilno za zaščitni sistem TN-C. V skladu s posebnostmi njegovega delovanja je od postajne opreme do potrošnika potegnjena linija, v kateri je predviden samo kombiniran vodnik PEN.Praviloma ni razdeljen na zaščitno vodilo PE (nanj je priključena ozemljitvena zanka) in delovno vodilo N v večstanovanjskih stavbah.
Klasično RCD vezje brez ozemljitve
Običajno so naprave RCD priključene na neozemljena omrežja gospodinjskih porabnikov, katerih napajanje je organizirano prek dvožilne linije. Zagotavljajo le, da se bo izklopil, če uhajajoči tok preseže dovoljeno vrednost (na primer 30 mA). Te naprave ne morejo zagotoviti takšnega zaščitnega preklopa, kot je izklop električnega omrežja med preobremenitvijo ali kratkim stikom. Zato sheme vezja za priključitev RCD v enofaznih omrežjih zahtevajo obvezno prisotnost odklopnika za zaščito pred kratkim stikom in preobremenitvijo.
Območje tokov, za katere je zasnovan odklopnik, je izbrano posamično za vsako specifično tovorno linijo. Skupno delovanje teh dveh naprav zagotavlja zanesljivo zaščito osebe pred visokimi napetostmi, na primer v kopalnici. Hkrati vam njihova uporaba omogoča zaščito gospodinjskih aparatov, ki se uporabljajo v sodobnem stanovanju, pred okvarami. Precej pogosto se odklopnik skupaj z RCD zamenja z difavtomatom, ki vsebuje obe napravi v skupnem ohišju.
Skupinska in večstopenjska zaščita
S tako imenovano "skupinsko" povezavo RCD je na namenski liniji nameščena ločena naprava z odklopnikom ali difavtomatom. V tem primeru se vsaka od skupin obremenitev, povezanih z omrežjem, servisira neodvisno od drugih, kar poveča selektivnost zaščitnih funkcij. Posledično se opazno poveča varnost uporabe gospodinjskih aparatov v vsaki sobi.
Večjo varnost zagotavlja stopničasto vezje, pri katerem je skupina bremen povezana z omrežjem prek druge podobne naprave (tvori drugo stopnjo). Uporaba teh sistemov omogoča večjo zanesljivost zaščite v primerjavi s klasičnimi. Toda zaradi zapletenosti izvedbe in tehnične odvečnosti se v vsakdanjem življenju uporabljajo izjemno redko.
Priključki RCD v ozemljenem omrežju
Tipični diagram vezja za priključitev RCD v enofazno omrežje z ozemljitvijo je zgrajen po enakih pravilih, po katerih je nameščen takoj za števcem energije. Razlika je v tem, da ima ločeno vodilo, ki obide sklop zaščitnih naprav. Hkrati se zanesljivost delovanja vsake od naprav opazno poveča zaradi znatnih uhajanj vzdolž tokokroga "faza - telo opreme - zemlja".
V tem primeru za ureditev zaščite niso potrebni posebni postopki. Če je v zasebni hiši na primer zaščitno vezje, ozemljitev obstoječega električnega omrežja z RCD ne bo težko. Če želite to narediti, morate razdeliti glavno ozemljitveno vodilo (GZB) in nato urediti pipo iz PE vodnika.
Katera shema je boljša
Pri ocenjevanju obravnavanih shem izhajamo iz stopnje varnosti, ki jo zagotavlja vsaka od njih. Za rešitev tega vprašanja jih bo treba primerjati ne le z vidika učinkovitosti zaščite, temveč tudi z vidika stroškov izvedbe. Po natančni študiji je mogoče narediti naslednje zaključke:
- Z omejenim številom linearnih porabnikov se uporablja preprost nabor naprav, sestavljen iz enega RCD in linearnega stroja za njim.
- V primeru razvejanega omrežja enofaznih ali trifaznih bremen je prednostna skupinska povezava.
- Če obstajajo visoke varnostne zahteve, je dovoljena uporaba stopničastih povezav zaščitnih naprav.
Zadnja metoda je najboljša za zasebni dom.
Pred priključitvijo RCD brez ozemljitve v zasebnih domovih je treba skrbno preučiti njegov stikalni diagram. V tem primeru je najbolj zanesljiva možnost uporaba večstopenjskih sistemov, sestavljenih iz več naprav z različnimi vrednostmi uhajanja toka.
Sodobne podeželske hiše odlikuje razvit sistem napajanja z dobro zaščito pred električnim udarom zaradi prisotnosti ponovnega ozemljitve. Zato uporabljajo poenostavljena vezja, ki vključujejo uporabo univerzalnih RCD za tokove uhajanja do 30 mA (na primer za ločeno zaščito grelnika vode). Najpogosteje pa se daje prednost standardnim diferencialnim napravam, ki so zasnovane za ustrezen izklop preobremenitve.
Tipične napake vključujejo kršitve pri izbiri ravni namestitve RCD, ko je priključen na tokokroge z nepravilno izbranimi tokovi uhajanja. Da bi se izognili kršitvam pravil za povezovanje vhodnih in odhodnih vodnikov, pri preklapljanju sledite diagramu na telesu naprave.
