Dobór i ocena zabezpieczenia nie mogą opierać się wyłącznie na symbolu B16, C16 albo wartości 30 mA. Trzeba rozumieć, jakie zagrożenie ma wykryć aparat, jaki prąd może wystąpić w obwodzie i w jakim czasie zasilanie powinno zostać odłączone. Ten dział porządkuje pojęcia wspólne dla wyłączników nadprądowych, bezpieczników, RCD, RCBO, zabezpieczeń silnikowych i aparatury kontrolnej.
Najważniejsze grupy pojęć
Prądy występujące w instalacji
Do podstawowych wielkości należą prąd obciążenia, prąd znamionowy aparatu, prąd przeciążeniowy, prąd zwarciowy, prąd różnicowy oraz prąd upływu. Nazwy są podobne, lecz opisują inne zjawiska.
Zwarcie i przeciążenie powodują przepływ nadmiernego prądu, ale różnią się przyczyną, wartością i szybkością narastania. Zabezpieczenie musi reagować odpowiednio do obu stanów.
Parametry aparatu
Na obudowie zabezpieczenia można znaleźć między innymi:
- prąd znamionowy In,
- napięcie znamionowe,
- charakterystykę czasowo-prądową,
- znamionową zdolność zwarciową,
- liczbę biegunów,
- prąd różnicowy IΔn,
- typ wykrywanych przebiegów,
- parametry koordynacji z innymi aparatami.
Każdy z tych parametrów odpowiada na inne pytanie. Przykładowo 16 A nie oznacza zdolności przerwania zwarcia, a 6000 A nie oznacza dopuszczalnego obciążenia ciągłego.
Prąd znamionowy
Prąd znamionowy In jest wartością, do której odnosi się praca aparatu w określonych warunkach. Nie jest prostym limitem, po którego minimalnym przekroczeniu wyłącznik natychmiast odłącza obwód. Czas działania zależy od wielkości przeciążenia, temperatury, charakterystyki aparatu i warunków montażu.
W RCD prąd znamionowy torów, np. 40 A, należy odróżnić od znamionowego prądu różnicowego, np. 30 mA. Pierwsza wartość dotyczy obciążalności torów prądowych, a druga czułości członu różnicowoprądowego.
Prąd zwarciowy i zdolność zwarciowa
Prąd zwarciowy jest prądem wynikającym z połączenia punktów o różnym potencjale przez bardzo małą impedancję. Jego spodziewana wartość zależy między innymi od źródła zasilania, transformatora, długości przewodów i impedancji pętli zwarcia.
Znamionowa zdolność zwarciowa informuje, jaki prąd zwarciowy aparat może bezpiecznie wyłączyć w warunkach określonych przez właściwy standard. Oznaczenie 6000 A nie jest wartością prądu roboczego.
Charakterystyka czasowo-prądowa
Charakterystyka pokazuje zależność pomiędzy wartością prądu a czasem zadziałania. W wyłącznikach nadprądowych część termiczna reaguje na przeciążenia, a część elektromagnetyczna na duże prądy zwarciowe. Dlatego oznaczenia B, C, D, K i Z odnoszą się przede wszystkim do zakresu szybkiego zadziałania, nie do jakości lub „mocy” aparatu.
Przejdź do porównania charakterystyk B, C i D oraz charakterystyk K i Z.
Samoczynne wyłączenie zasilania
Samoczynne wyłączenie zasilania jest środkiem ochrony przy uszkodzeniu. Jego skuteczność zależy od połączeń ochronnych, układu sieci, impedancji pętli zwarcia, rodzaju zabezpieczenia i wymaganego czasu odłączenia.
Samo zamontowanie wyłącznika nie potwierdza skuteczności ochrony. Potrzebne są obliczenia, oględziny i pomiary.
Selektywność i koordynacja
Selektywność zabezpieczeń oznacza takie współdziałanie aparatów, aby przy uszkodzeniu odłączona została możliwie najmniejsza część instalacji. Koordynacja obejmuje też zdolność aparatów do bezpiecznej współpracy przy zwarciu, przeciążeniu i prądach rozruchowych.
Nie da się jej rzetelnie ocenić wyłącznie przez porównanie wartości zapisanych na frontach aparatów. Często potrzebne są charakterystyki i tabele producenta.
Jak korzystać z tego działu?
- Zacznij od rozróżnienia zwarcia i przeciążenia.
- Sprawdź, co oznacza prąd znamionowy danego aparatu.
- Ustal rodzaj chronionego obwodu i możliwe prądy zakłóceniowe.
- Porównaj charakterystyki i zdolności wyłączania.
- Zweryfikuj warunki samoczynnego wyłączenia.
- Oceń współpracę z aparatem nadrzędnym i podrzędnym.
Bezpieczeństwo
Ocena parametrów zabezpieczeń wymaga znajomości układu sieci, dokumentacji i wyników pomiarów. Materiał służy do nauki i uporządkowania pojęć, a nie do samodzielnego przerabiania rozdzielnicy.
Najczęstsze pytania
Czy większy prąd znamionowy zawsze oznacza lepsze zabezpieczenie?
Nie. Zbyt wysoki prąd znamionowy może nie chronić przewodów przed przeciążeniem. Aparat dobiera się do obwodu, nie według zasady „im większy, tym lepszy”.
Czy zdolność zwarciowa 10 kA jest zawsze potrzebna?
Wymagana wartość zależy od spodziewanego prądu zwarciowego w miejscu instalacji i warunków koordynacji. Nie można przyjąć jednej wartości dla każdego obiektu.
Czy RCD zastępuje zabezpieczenie nadprądowe?
RCCB nie zabezpiecza samodzielnie przed przeciążeniem i zwarciem. Funkcje nadprądowe i różnicowoprądowe łączy aparat RCBO.