Elektryczna aparatura sterująco-zabezpieczająca

Wygodne i bezpieczne użytkowanie domowej instalacji elektrycznej wymaga wyposażenia jej w szereg urządzeń, które chronią poszczególne obwody lub urządzenia przed uszkodzeniem, a użytkowników przed porażeniem prądem oraz umożliwiają funkcjonalne zaprogramowanie działania. Urządzenia te zwane aparaturą elektryczną lokalizowane są najczęściej w rozdzielnicy głównej w postaci łatwych do zamontowania modułowych elementów.

Elektryczna aparatura sterująco-zabezpieczająca

Rozdzielnica

Rozdzielnica główna, która pełni funkcję centrali sterująco-zabezpieczającej powinna być zlokalizowana w pobliżu wejścia do domu w miejscu łatwo dostępnym. Najczęściej montowana jest wiatrołapie lub hollu. Wielkość rozdzielnicy określa liczba modułów aparatury możliwych do zainstalowania w jej wnętrzu, co z kolei zależy od stopnia rozbudowania domowej instalacji elektrycznej.

W domach jednorodzinnych rozdzielnica powinna umożliwiać zamontowanie przynajmniej 24 modułów, a także uwzględniać wolne miejsca na ewentualną rozbudowę instalacji. Szerokość modułu wynosi 17,5 mm, a każda montowana w niej aparatura ma okreśłoną szerokość podawana w wielokrotności modułu jak i odpowiadającej ½ jego wielkości np. 3,5 modułu.

Kompaktowe rozdzielnice ComfortLine. fot. ABB
Kompaktowe rozdzielnice ComfortLine. fot. ABB

Rozdzielnica może być przystosowana do montażu natynkowego lub podtynkowego, a szyny montażowe umożliwiają zaczepowe osadzenie poszczególnych modułów. Standardowo wyposażana jest w wielozaciskowe listwy do podłączenia przewodów neutralnych i ochronnych. Zależnie od potrzeb obudowa rozdzielnicy zawiera przezroczyste osłony lub zamykane drzwiczki przystosowane do plombowania.

Aparatura podstawowa

Podstawowym wyposażeniem rozdzielnicy jest główny wyłącznik nadmiarowo-prądowy, wyłączniki różnicowo-prądowe oraz wyłączniki nadmiarowo-prądowe dla poszczególnych obwodów. W rejonach zagrożonych nasiloną częstotliwością występowania wyładowań atmosferycznych jak i zasilanych z sieci napowietrznej instalowane są również ochronniki przeciwprzepięciowe zabezpieczające domowy sprzęt elektroniczny wrażliwy na skoki napięcia.

Dobór aparatury montowanej w rozdzielnicy należy powierzyć elektrykowi, który skonfiguruje ją stosownie do wymaganych zabezpieczeń.fot. Fotolia
Dobór aparatury montowanej w rozdzielnicy należy powierzyć elektrykowi, który skonfiguruje ją stosownie do wymaganych zabezpieczeń. fot. Fotolia

Wyłączniki nadprądowe

Wyłączniki nadprądowe nazywane popularnie bezpiecznikami chronią instalację przed skutkami zwarcia lub nadmiernego obciążenia. Zakładane są dla poszczególnych obwodów odbiorczych, przy czym do jednego wyłącznika nie można podłączyć więcej niż 10 gniazdek wtyczkowych lub 20 punktów oświetleniowych. Urządzenia podłączone na stałe do instalacji (kuchenki elektryczne, bojlery, hydrofory, grzejniki akumulacyjne) oraz pralki, zmywarki powinny być zasilane z oddzielnych obwodów zabezpieczonych indywidualnym wyłącznikiem nadprądowym.

Wyłącznik nadprądowy S 313 3P D 16A 10000A SERII DX³. fot. Legrand
Wyłącznik nadprądowy S 313 3P D 16A 10000A SERII DX³. fot. Legrand

Prąd nominalny wyłącznika musi być dostosowany do dopuszczalnego obciążenia i zwykle wynosi 16 A dla gniazd oraz 10 A dla oświetlenia. Przy ich doborze trzeba też zwrócić uwagę na rodzaj obciążenia. W obwodach z silnikami pobierającymi znaczny prąd przy rozruchu montowane są wyłączniki o zwłocznej charakterystyce czasowo-prądowej oznaczanej literą C lub D, natomiast w pozostałych obwodach zasilających odbiorniki rezystancyjne i o małej mocy, instaluje się wyłączniki o charakterystyce B.

Odbiorniki trójfazowe oraz o dużym poborze mocy chronione są wyłącznikami o prądzie znamionowym określanym indywidualnie, z uwzględnieniem dopuszczalnego obciążenia instalacji. Przy doborze wyłączników nadmiarowo-prądowych należy zapewnić selektywność zabezpieczenia, czyli stopniowanie prądów znamionowych kolejnej ochrony w obwodzie na drodze odbiornik – zasilanie sieciowe.

Wyłączniki różnicowo-prądowe

Wyłączniki różnicowo-prądowe zapewniają skuteczną ochronę przed porażeniem nie tylko przy dotyku pośrednim (np. dotknięcie urządzenia, w którym nastąpiło uszkodzenie izolacji), ale również dotykiem bezpośrednim - np. dotknięcie przewodu pod napięciem, zacisków w gniazdku czy wyłączniku. Jego działanie polega na porównywaniu prądu płynącego w przewodzie fazowym i neutralnym - gdy pojawi się różnica przekraczająca jego prąd uruchomienia (zwykle 30 mA) nastąpi szybkie odłączenie zasilania.

Wyłącznik różnicowo-prądowy P300 TX3. fot. Legrand
Wyłącznik różnicowo-prądowy P300 TX3. fot. Legrand

Prąd różnicowy może pojawić się w wyniku jego"ucieczki" do masy spowodowanej uszkodzeniem izolacji przewodów lub zawilgoceniem wewnątrz urządzeń elektrycznych. Wysoka czułość wyłącznika może niekiedy sprawiać kłopoty przy użytkowaniu starych urządzeń elektrycznych, zwłaszcza pracujących w warunkach podwyższonej wilgotności powietrza. Wtedy wyłącznik uniemożliwi ich użytkowanie i konieczna będzie wymiana wyeksploatowanego już sprzętu.

W nowych instalacjach wyłącznik różnicowo-prądowy o prądzie zadziałania 30 mA powinien być założony w obwodach zasilających odbiorniki w łazienkach i innych pomieszczeniach o podwyższonym zagrożeniu porażeniem prądem. Często montowany jest również dla całej instalacji domowej, co może przysporzyć kłopotów podczas użytkowania. Uszkodzenie w jednym z obwodów uniemożliwi bowiem korzystanie z prądu w całym domu, do czasu usunięcia niesprawności. Dlatego lepiej założyć dwa - trzy wyłączniki różnicowo-prądowe dla kilku zgrupowanych obwodów (np. oddzielnie dla pomieszczeń „mokrych”, zasilania urządzeń użytkowanych na zewnątrz domu i pozostałych odbiorników).

Zainstalowanie wyłącznika różnicowo-prądowego wymaga doprowadzenia do odbiorników trzech przewodów - fazowego L, neutralnego N oraz ochronnego PE. Oczywiście w obwodach zasilających odbiorniki trójfazowe również wyłącznik różnicowo-prądowy będzie aparatem trójfazowym z pięcio- przewodowym wyprowadzeniem.

Ochronniki przeciwprzepięciowe

Ochronniki przeciwprzepięciowe zabezpieczają urządzenia elektroniczne (komputery, sprzęt audio-video) przed impulsami wysokonapięciowymi, które mogą pojawić się w domowej instalacji elektrycznej na skutek wyładowań atmosferycznych lub awarii w sieci elektroenergetycznej.

Ograniczniki przepięć ON300 - typ 1, typ 2, typ 1+2; poziom ochrony do 1,2 kV. fot. Legrand
Ograniczniki przepięć ON300 - typ 1, typ 2, typ 1+2; poziom ochrony do 1,2 kV. fot. Legrand

Ochronnik przeciwprzepięciowy zamontowany w rozdzielnicy spowoduje wtedy odprowadzenie impulsu napięciowego do ziemi poprzez przewód uziemiający. Ich działanie oparte jest na waristorze - półprzewodnikowym elemencie, którego rezystancja zależy od wartości doprowadzonego napięcia. Gdy wzrośnie ono ponad bezpieczna dla instalacji wartość, gwałtownie maleje rezystancja waristora i duży prąd może szybko spłynąć do ziemi.

Ograniczniki mogą być wyposażone w wymienne wkładki - wtedy po zadziałaniu sygnalizowanym zmianą kolory wskaźnika lub zapaleniem się lampki i trzeba je wymienić. Wygodniejsze, ale i droższe są ochronniki, w których wystarczy przestawić dźwigni, aby przywrócić funkcję ochrony przepięciowej. Zadziałanie ochronnika nie powoduje zakłóceń w funkcjonowaniu instalacji, dlatego po każdej burzy warto sprawdzić czy ochronnik nie zadziałał.

Aparaty sterujące i sygnalizacyjne

Zależnie od konfiguracji domowej instalacji elektrycznej w rozdzielnicy głównej lub dodatkowej umieszczana jest aparatura wspomagająca jej funkcjonowanie. W rozdzielnicy warto umieścić także główny wyłącznik odłączający dopływ prądu do urządzeń niewymagających stałego zasilania (np. oprócz chłodziarki, instalacji alarmowej). Dzięki niemu nie trzeba będzie sprawdzać przed opuszczeniem domu, czy np. żelazko zostało wyłączone.

 

Modułowa aparatura do automatycznego sterowania instalacją elektryczną oraz cyklicznego załączania i wyłączania odbiorników elektrycznych. fot. Legrand
Modułowa aparatura do automatycznego sterowania instalacją elektryczną oraz cyklicznego załączania i wyłączania odbiorników elektrycznych. fot. Legrand

Optyczną kontrolę nad sprawnością zasilania zapewniają lampki kontrolne, świecące, gdy z sieci dopływa prąd, a programowany zegar pozwala na np. załączanie wybranych obwodów o określonych porach. W rozdzielnicy można też zamontować przekaźnik bistabilny, który pozwala na sterowanie oświetleniem z wielu miejsc.

W domach o dużym zapotrzebowaniu na energię elektryczną - np. z ogrzewaniem prądem - moc przyłączeniowa nie zawsze wystarcza na równoczesną pracy kilku wysokoprądowych urządzeń. W takich przypadkach, aby uniknąć zadziałania wyłączników nadmiarowych instalowane są ograniczniki poboru prądu i tworzone są dwa obwody odbiorników - priorytetowy i niepriorytetowy.

Po przekroczeniu określonej wartości prądu samoczynnie wyłączony zostanie obwód niepriorytetowy. a gdy pobierana moc zmniejszy się, ogranicznik przywróci zasilania odłączonych czasowo urządzeń. Przykładowo jeśli włączony zostanie wysokoprądowy, przepływowy podgrzewacz wody, to na czas jego funkcjonowania odłączony zostanie obwód grzejników elektrycznych.

Silniki o dużej mocy napędzające np. pompę wodną powinny być zasilane z oddzielnego trójfazowego obwodu z zabezpieczeniem przeciwzwarciowym i przeciwprzeciążeniowym. Zabezpieczenia takie dobierane są indywidualnie zależnie od mocy i charakterystyki silnika, przy czym wyłącznik przeciążeniowy powinien być nastawiony na wartość 1,1 prądu znamionowego.

Trzeba też odpowiednio zabezpieczyć urządzenia np. piły stacjonarne, które mogą stwarzać zagrożenie, gdy włączą się samoczynnie po awarii i przywróceniu zasilania. Powinny być one podłączone poprzez przekaźnik w układzie samopodtrzymania, co uniemożliwi ich uruchomienie bez ręcznego załączenia.

autor: Cezary Jankowski

opracowanie: Aleksander Rembisz

zdjęcia: Legrand, ABB, Fotolia

Komentarze

FILMY OSTATNIO DODANE