5.2 Parametry i cechy wyłączników różnicowoprądowych

5.2.1.Najistotniejsze sklasyfikowane parametry wyłączników różnicowoprądowych:

      1) napięcie znamionowe U_n wyłączników różnicowoprądowych;

         a) dwubiegunowych - 230 V - do obwodów jednofazowych,

         b) trójbiegunowych i czterobiegunowych  - 400 V - do obwodów trójfazowych oraz

         c) dwubiegunowych do obwodów zasilanych napięciem międzyprzewodowym 400 V.

       Napięcie znamionowe wyłącznika różnicowoprądowego  jest związane z napięciem znamionowym izolacji i wymaganiami

dotyczącymi odstępów izolacyjnych, rezystancją izolacji, obciążalnością zwarciową i działaniem członu kontrolnego.

      2) znamionowy prąd różnicowy zadziałania I_Δn  -  wartości znamionowego prądu różnicowego zadziałania I_Δn  wyłączników różnicowoprądowych,  zalecane według (2, 7, 8) są następujące:  (0,006)* - (0,01)** - 0,2 - 0,3 - 0,5 - 1 - 2 - 3 - 5 - 6 - 10 - 20 - 30 A.

           * - stosowane w instalacjach o napięciu nieprzekraczającym 120 V i tylko do obwodów odbiorczych (standard amerykański),

          ** - stosowana w Polsce w instalacjach 230 V w wyjątkowych okolicznościach.

.

      3) prąd znamionowy ciągły I_n  - jest największym prądem jakim możemy obciążyć długotrwale wyłącznik różnicowoprądowy

          w stanie zamkniętym. Zalecane znormalizowane wartości są następujące: 6 - 10,13,16,20,25,32,40,50,63, 80,100,125 A, a także

          zalecane przez normę (2) 160, 200, 250, 400, 630 A.

.

      4) częstotliwość znamionowa f - zwykłych wyłączników różnicowoprądowych wynosi: 50 i/lub 60 Hz. Wyłączniki 

          różnicowoprądowe zbudowane do stosowania w instalacjach prądu o innych częstotliwościach są odpowiednio

          oznaczone. Wyłącznik bez oznaczonej częstotliwości prądu nadaje się do obwodów  50 Hz (60 Hz).

.

      5) obciążalność zwarciowa - ze względu na obciążalność zwarciową rozróżnia się następujące rodzaje

          wyłączników różnicowoprądowych:

          a) wyłączniki różnicowoprądowe bez wyzwalaczy nadpradowych (RCCB) o zdolności wyłączania

              co najmniej równej 10-krotnej  wartości prądu znamionowego ciągłego, ale nie mniejszej niż 500 A. Takie

              wyłączniki należy dobezpieczyć. Największy dopuszczalny prąd znamionowy wkładki bezpiecznikowej jest

              związany z wytrzymywanym przez wyłącznik różnicowoprądowy skutkiem cieplnym prądu zwarciowego

              i wytrzymywaną wartością szczytową prądu zwarciowego. Jeżeli jako dobezpieczenie zastosowano wyłącznik

              nadprądowy, to powinien on ograniczać prądy zwarciowe w stopniu nie gorszym niż bezpiecznik podany

               przez producenta.          

          b) wyłączniki różnicowoprądowe z wyzwalaczami nadprądowymi (RCBO) o zdolności wyłączania

              porównywalnej z wyłącznikami nadpradowymi.

.

       6) liczba biegunów - wyłącznik różnicowoprądowy powinien przerywać wszystkie przewody czynne L i N. Stosowane są:

           - wyłączniki dwubiegunowe - w obwodach trójfazowych,

           - wyłączniki czterobiegunowe - w obwodach trójfazowych z przewodem neutralnym,

           - wyłączniki trójbiegunowe - w obwodach trójfazowych bez przewodu neutralnego.

      Dopuszcza się wykorzystanie wyłączników czterobiegunowych w obwodach jednofazowych, pod warunkiem przyłączenia przewodów L i N w sposób zapewniający działanie obwodu kontrolnego.

.

      7) Dopuszczalny zakres temperatury otoczenia określa się ze względu na skomplikowaną budowę

          wyłączników różnicowoprądowych oraz w jakich temperaturach będzie działał poprawnie układ wyzwalający.

          Pod tym względem rozróżnia się wyłączniki o budowie podstawowej i mrozoodpornej. Wyłączniki mrozoodporne

          przeznaczone są do pracy na wolnym powietrzu, np. na placach budów lub ograniczonych przestrzeniach przewodzących.

          Warunki otoczenia silnie wpływają na niezawodność wyłączników różnicowoprądowych.

.

      8) Typ wyzwalania - jest to zakres uczulenia wyłącznika różnicowoprądowego na kształt przebiegu prądu różnicowego.  

      Ze względu na rodzaj prądu różnicowego wyłączniki różnicowoprądowe dzielą się na:

          a)  wyłączniki różnicowoprądowe o wyzwalaniu typu AC, przystosowane do działania wyłącznie przy prądzie

              uszkodzeniowym przemiennym,

          b)  wyłączniki różnicowoprądowe o wyzwalaniu typu A, przystosowane do działania przy prądzie uszkodzeniowym

               przemiennym,  jak również przy prądzie   uszkodzeniowym pulsującym jednokierunkowym o dowolnej biegunowości,

               ze składową stałą do 6 mA.

          c)  wyłączniki różnicowoprądowe o wyzwalaniu typu B, których działanie jest zapewnione zarówno przy prądzie

              różnicowym przemiennym,  jak również przy prądzie uszkodzeniowym pulsującym jednokierunkowym, ze składową stałą

              nie większą niż 6  mA i przy prądzie stałym o niewielkim tętnieniu.   

.

     9) Ze względu na czułość (wartość I_Δn) wyłączniki różnicowoprądowe dzielą się na:

           - wysokoczułe, których znamionowy prąd różnicowy - I_Δn  ≤ 30 mA,

           - średnioczułe, których znamionowy prąd różnicowy -  30 mA > I _Δn ≤ 500 mA,

           - niskoczułe, których znamionowy prąd różnicowy - I_Δn > od 500 A.

.

     10) Ze względu na opóźnienie wyzwalania rozróżnia się:

           - wyłączniki bezzwłoczne, bez określonego czasu przetrzymywania i bez dodatkowych oznaczeń,

           - wyłączniki krótkozwłoczne, o zwłoce czasowej co najmniej 10 ms, nadające się do obwodów odbiorczych

              o dużym prądzie różnicowym, oznaczone na obudowie  literą G lub VSK, KV, KVP, Hpi, HI,

           - wyłączniki zwłoczne, nazywane też wyłącznikami selektywnymi, o gwarantowanym czasie przetrzymywania

             co najmniej  40 ms, zapewniające wybiórczość działania  z wyłącznikami bezzwłocznymi bądź krótkozwłocznymi,

             oznaczone na obudowie literą S.

.

5.2.2 Czasy wyłączenia wyłączników różnicowoprądowych wymagane przez normy [7 i 8] zależą od krotności prądu

uszkodzeniowego I_Δ w stosunku do wartości prądu znamionowego wyłącznika I_Δn (I_Δn,2I_Δn5 I_Δn ) oraz od typu wyłącznika.

W tablicy 1 przedstawiono maksymalne czasy wyłączania i minimalne czasy niezadziałania wyłączników różnicowoprądowych typu AC.

.

Tablica 1. Maksymalne czasy wyłączania i minimalne czasy niezadziałania

wyłączników różnicowoprądowych typu AC

      Wartości prądów uszkodzeniowych niesinusoidalnych wyłączników A i B powiększa się przy pomiarze czasu zadziałania przez zastosowanie współczynnika 1,4 w przypadku wyłączników, których znamionowy różnicowy prąd zadziałania jest większy od 0,01 A i przez 2, w przypadku wyłączników, których prąd jest co najmniej równy 0,01

5.2.3. Zwłoczność wyzwalania

      Zwłoczność wyzwalania wyłącznika różnicowoprądowego wymagana jest ze względu na wybiórczość działania wyłączników selektywnych S poprzedzających w instalacji inne zainstalowane wyłączniki różnicowoprądowe bezwłoczne lub krótkozwłoczne.  Czas przetrzymywania prądu różnicowego przez wyłącznik różnicowoprądowy selektywny powinien być większy niż czas wyłączania wyłączników, które on poprzedza, nieżależnie od wartości znamionowych prądów różnicowych. 

       Wynika stąd, że pasmowe charakterystyki czasowo-prądowe wyłączników różnicowoprądowych zainstalowanych na poszczególnych stopniach ochrony instalacji elektrycznej, nie powinny się w żadnym przypadku przecinać ani stykać  (jak na rys. 1)

.

Rys.1 Zestawienie pasmowych charakterystyk czasowo-prądowych wyłączników różnicowoprądowych:

1. bezwłocznego  I_Δn= 30 mA,  2. zwłocznego I_Δn = 300 mA

.

      Na rys. 1 Linią przerywaną, oznaczoną literą G, wykreślono charakterystykę czasów przetrzymywania wyłączników krótkozwłocznych, które mają gwarantowany czas przetrzymywania  co najmniej 10 ms.

. 

5.1.3 Bibliografia

1. S. Czapp, M. Włas, Działanie wyłączników różnicowoprądowych przy doziemieniu silnika zasilanego z przemiennika częstotliwości, „Przegląd Elektrotechniczny” nr 4/2010, s. 296–301.

2. IEC TR 60755:2008 General requirements for residual current operated protective devices, 2nd edition.

3. E. Musiał, List Pana Andrzeja Kasprzaka, miesięcznik SEP „Informacje o normach i przepisach elektrycznych” nr 131/2010, s. 116–118.

4. E. Musiał, S. Czapp, Wyłączniki ochronne różnicowoprądowe. Powstanie, rozwój, przyszłość (1), miesięcznik SEP „Informacje o normach i przepisach elektrycznych” nr 108/2008, s. 3–46.

5. E. Musiał, S. Czapp, Wyłączniki ochronne różnicowoprądowe. Przegląd i charakterystyka współczesnych konstrukcji (2), miesięcznik SEP „Informacje o normach i przepisach elektrycznych” nr 109/2008, s. 3–44.

6. E. Musiał, S. Czapp, Wyłączniki ochronne różnicowoprądowe. Niezawodność (3), miesięcznik SEP „Informacje o normach i przepisach elektrycznych” nr 110 - 111/2008, s. 3–40.

7. PN-EN 61008-1:2007 Wyłączniki różnicowoprądowe bez wbudowanego zabezpieczenia nadprądowego do użytku domowego i podobnego (RCCB) -- Część 1: Postanowienia ogólne

8. PN-EN 61008-1:2007/IS1:2008 Wyłączniki różnicowoprądowe bez wbudowanego zabezpieczenia nadprądowego do użytku domowego i podobnego (RCCB) -- Część 1: Postanowienia ogólne

9. PN-EN 61008-2-1:2007 Wyłączniki różnicowoprądowe bez wbudowanego zabezpieczenia nadprądowego do użytku domowego i podobnego (RCCB) -- Część 2-1: Stosowanie postanowień ogólnych do wyłączników RCCB o działaniu niezależnym od napięcia sieci

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 61009-2-1:2008 Wyłączniki różnicowoprądowe z wbudowanym zabezpieczeniem nadprądowym do użytku domowego i podobnego (RCBO) -- Część 2-1: Stosowanie postanowień ogólnych do wyłączników RCBO o działaniu niezależnym od napięcia sieci.

12.PN-IEC 755:1996 Wymagania ogólne dotyczące urządzeń ochronnych różnicowoprądowych.