Co to jest bezpiecznik różnicowoprądowy i dlaczego jest ważny?

Główne zadania bezpiecznika różnicowoprądowego to:

    1.    Ochrona przed porażeniem prądem: RCD reaguje na wycieki prądu doziemnego, które mogą wystąpić w wyniku uszkodzenia urządzeń elektrycznych lub niewłaściwej instalacji, aby zapobiec porażeniom prądem.
    2.    Ochrona przed pożarem: RCD może wykryć wycieki prądu, które mogą prowadzić do przegrzania przewodów elektrycznych i pożaru.

Podrzucę jeszcze filmik w temacie https://www.youtube.com/watch?v=-Lu2mu-5ODQ

W dużym skrócie bezpiecznik różnicowoprądowy chroni przed porażeniem. Odłącza obwód elektryczny przez co zapobiega porażeniom. Stosuje się je dla bezpieczeństwa.

W skrócie działa on tak, że monitoruje różnicę między prądem wpływającym a wypływającym (stąd nazwa "różnicówka"). Jeśli powiedzmy dotkniesz odkurzacza, na którego obudowie jest faza, to przez ciebie do uziemienia przepłynie pewien prąd, to z kolei powoduje że do różnicówki wraca mniej prądu niż do niej wpłynęło dzięki czemu może odciąć zasilanie w takiej sytuacji. Oczywiście jest od groma parametrów które należy uwzględnić dobierając wyłącznik RCD np. charakterystyka zadziałania, prąd wykrywania (przy jakiej różnicy prądu ma zostać odcięte zasilanie) etc. Widzę zresztą że zostały one dogłębnie opisane wcześniej :)

Ja ze swojej strony chciałbym dorzucić ci link do artykułu o wyłączniku różnicowo-prądowym. Artykuł jest napisany bardzo prostym językiem, dla laików. Znajdziesz w nim podstawowe informacje oraz zasadę działania aparatu.

Artykuł - wyłącznik różnicowo-prądowy

Wyłącznik różnicowoprądowy nazywany "różnicówką" lub w skrócie RCD lub RCCB. To obowiązkowy aparat który musi się znajdować w rozdzielnicy elektrycznej wykonywanej w obecnych standardach. Dlaczego jest taki ważny?

Podstawową ochroną przed porażeniem jest izolacja, druga w kolejności jest ochrona realizowana poprzez samoczynne wyłączenie zasilania w tym celu stosuje się bezpieczniki, wyłączniki nadmiarowoprądowe potocznie zwane Es’ami, które wbrew pozorom nie chronią tylko przed przeciążeniami i zwarciami w instalacji. Trzecią linię w ochronie naszego stanowią właśnie wyłączniki różnicowoprądowe. 

Po co więc stosować RCD skoro są już bezpieczniki? Podstawową i największą różnicą jest wielkość prądu na której pracują te urządzenia.

Wyłącznik nadmiarowo prądowy działa na prądy “duże”. Dla przykładu, Es o charakterystyce B i prądzie 16A wyłączy uszkodzony obwód gdy wartość prądu osiągnie conajmniej 18.08A (czas wyłączenia wynosi ponad godzinę !)  Jak widać z poniższego zestawienia przy takim prądzie z człowieka zostaje tylko popiół. Dlatego bezpieczniki nie chronią przed bezpośrednimi skutkami porażenia a jedynie mają za zadanie wyłączyć obwód w którym znajduję się uziemiona metalowa obudowa w przypadku w którym pojawi się na niej napięcia. To jest możliwe tylko i wyłącznie gdy urządzenie elektryczne z metalową obudową podłączone jest do gniazdka z uziemieniem. W każdym innym przypadku nie mamy żadnej ochrony przeciwporażeniowej.

fot. Instrukcja techniczna.Podstawy zabezpieczeń w instalacjach elektrycznych.Hager

1. W tym przedziale oddziaływanie prądu na ludzki organizm jest niewyczuwalne.
2. 1 mA - tyle wynosi próg percepcji. Powyżej niego odczuwamy mrowienie i drętwienie. Wciąż mamy możliwość samodzielnego uwolnienia się. Najczęściej nie ma żadnych zmian fizjologicznych w ciele człowieka.
3. 15 mA - tyle wynosi próg skurczów. Zmniejsza się szansa na puszczenie elementu pod napięciem. Występuje ryzyko skurczu mięśni oddechowych co prowadzi do niewydolności krążeniowo-oddechowej. Skutki fizjologiczne: wzrost ciśnienia krwi, skurcze mięśni, duszności, ryzyko wystąpienia migotania komór serca.
4. 50 mA - Próg alarmowy. Zaburzenia oddychania a po krótkim czasie może wystąpić zatrzymanie akcji serca lub silne migotanie komór. W przypadku braku pomocy, po kilku minutach następuje śmierć.
5. od 80 mA - Śmierć. Śmiertelne skutki porażenia w czasie od 0,3 do 1 sekundy. 

Powyższe skutki odnoszą się do porażenia prądem przemiennym (takim jaki jest w gniazdkach elektrycznych).

Porażenie prądem stałym DC  może nie być odczuwalne - brak mrowienia, skurczów, bólu a mimo wszystko skutkiem takiego porażenia może być elektroliza krwi. Osoba porażona mimo braku większych objawów może umrzeć kilka dni po porażeniu właśnie z tego powodu.

Są to ogólne wartość, skutki porażenia zależą od wielu zmiennych takich jak częstotliwość prądu, warunki środowiskowe oraz droga przepływu prądu rażeniowego przez ciało.

Dlatego stosuje się wyłączniki różnicowoprądowe. Mają one znamionowe prądy działania:

10mA oraz 30mA. Istnieją także wyłączniki o wyższych prądach - stosowane są one jako zabezpieczenia przeciwpożarowe. 

Co to znaczy że wyłącznik różnicowo prądowy ma znamionowy prąd różnicowy 30mA ? 

Żeby odpowiedzieć na to pytanie trzeba najpierw powiedzieć o typach RCD.

Jakie są typy wyłączników różnicowoprądowych ? 

Rozróżnia się 3 podstawowe typy urządzeń, różnią się one od siebie rodzajem prądu i przedziałem zadziałania.

Typ AC (najczęściej stosowany) 

RCD typu AC nadaje się do stosowania w standardowych obwodach elektrycznych z gniazdkami oraz typowymi odbiornikami, pod warunkiem że nie występują przebiegi jednopołówkowo wyprostowane i stałoprądowe. W przypadku występowanie tego rodzaju przebiegów niesinusoidalnych należy zastosować odpowiednio dobrany aparat RCCB innego typu. Uwaga: w wielu krajach stosowanie RCCB typu AC jest niedozwolone.

Typ A 

RCD typu A nadaje się do stosowania w standardowych obwodach elektrycznych z gniazdkami oraz typowymi odbiornikami. Wyjątek stanowią urządzenia wyposażone w zasilacze z kondensatorami wygładzającymi o dużych pojemnościach, które nie powinny być zabezpieczane przy pomocy RCD typu A. Poza wyjątkiem opisanego prostownika, RCD typu A można stosować do wszystkich odbiorników jednofazowych. Jednak podczas normalnego użytkowania może dojść do przypadkowego zadziałania.

Typ B 

RCD typu B wykrywa i rozłącza prądy stałe oraz prądy przemienne o częstotliwości do 100 kHz. Może być stosowany do współpracy z urządzeniami elektronicznymi.

Uwaga: RCD typu AC, A oraz F nie wykrywa stałych prądów różnicowych wygładzonych. Stałe prądy różnicowe „oślepiają” RCD i i mogą uniemożliwić jego wyzwalanie. 

A więc w dzisiejszych czasach w których pełno jest w naszych domach urządzeń elektronicznych zastosowanie wyłącznika typu A to minimum. Jego cena w porówniu do wyłącznika typu AC nie jest znacznie większa, a zwiększa bezpieczeństwo instalacji. 

Wracając do pytania “Co to znaczy że wyłącznik różnicowo prądowy ma znamionowy prąd różnicowy 30mA ? “

• wyłączniki typu AC oznaczone - reagują na prąd różnicowy sinusoidalny. Prąd zadziałania wyłącznika zawiera się w zakresie 50…100% prądu znamionowego IΔn.
• wyłączniki typu A oznaczone - reagujące na prąd sinusoidalny, jednokierunkowy pulsujący oraz pulsujący ze składową stałą do 6mA. Prąd zadziałania wyłącznika zawiera się w zakresie 35..140% prądu znamionowego IΔn.
• wyłączniki typu B oznaczone - reagujące na prąd sinusoidalny, jednokierunkowy pulsujący, pulsujący ze składową stałą oraz prąd stały. Prąd zadziałania wyłącznika zawiera się w zakresie 50..200% prądu znamionowego IΔn.

 W zależności od typu wyłącznika o przyjętym prądzie różnicowym 30mA prąd przy którym zadziała wyłącznik będzie mieścił się w przedziale 10,5-45mA.