Gdyby zapytać przeciętnego elektryka, jaki typ RCD zamontować, to ten bardzo często odpowie „30mA”. Jednak definitywnie nie jest to prawidłowa odpowiedź.
30mA to oczywiście nie jest typ, tylko wartość natężenia prądu, a ściślej znamionowy prąd różnicowy wyłącznika różnicowo-prądowego (RCD, potocznie: różnicówka). Typ RCD to zupełnie co innego, coś o czym nieraz chyba nawet projektant nie słyszał, skoro w wielu projektach podany jest typ „AC”. Laik w tym temacie odpowie, że przecież prąd jest AC to i RCD powinno być typu AC. Po części racja, ale niestety po części.
Gdyby tym razem spytać czy 1A (1000mA) spowoduje zadziałanie RCD i wyłączenie zasilania, to bardzo wiele osób odpowie, że tak i niektórzy dodadzą: na pewno. Ale czy rzeczywiście na pewno?
Dlaczego we współczesnych instalacjach elektrycznych nie powinno się stosować wyłączników RCD typu AC?
Aby odpowiedzieć na to pytanie, można wykonać bardzo prosty eksperyment, do którego będzie potrzebny wyłącznik RCD typu AC, żarówka oraz zwykła dioda prostownicza – na przykład popularna i łatwo dostępna 1N4007. Przy czym obojętnie czy różnicówka będzie dwu- czy czteropolowa.
Najpierw powyższą żarówkę podłączmy jednym biegunem za RCD i drugim przed. Nie ma przy tym znaczenia gdzie jest L, a gdzie N. W takim wypadku całe natężenie prądu żarówki popłynie tylko jednym uzwojeniem przez przekładnik wewnątrz różnicówki, a drugie uzwojenie nie będzie „obciążone” ani trochę. Łatwo zauważyć, że nie jest to normalny przypadek, w którym pola magnetyczne w rdzeniu przekładnika się znoszą, a wręcz przeciwnie – płynie prąd znacznie większy niż 30mA, który jest równocześnie prądem obciążenia jak i prądem różnicowym. Zaindukuje się napięcie w uzwojeniu wtórnym, które uruchomi wyzwalacz i obwód zostanie przerwany. Ponowne podniesienie dźwigni spowoduje dokładnie ten sam rezultat – no chyba, że akuratnie żarówka się przepali.
Jeśli ktoś całkowicie rozumie powyższy przykład to przejdźmy dalej. Teraz przylutujmy wspomnianą diodę szeregowo z żarówką i powtórzmy eksperyment. Żarówka świeci, choć słabiej niż normalnie (połowa napięcia skutecznego, gdyż jest tylko jedna połówka sieci), ale… RCD nie zadziałało, mimo iż płynie znaczny prąd różnicowy. RCD typu AC znamionowo 30mA najpewniej nie wybije nawet gdy taki wyprostowany prąd osiągnie 1A. Ten sam prąd, gdyby płynął przez człowieka, to nie było by co zbierać…
A co to ma wspólnego z wykonywaniem instalacji? Nie jeden się skrzywi i tak właśnie spyta. Kiedyś instalacje służyły do zasilania zwykłych żarówek, radioodbiorników lampowych czy silników podłączonych bezpośrednio. Obecnie mamy „żarówki” ledowe, paski ledowe, ładowarki do telefonów/tabletów/laptopów czy np. falowniki sterujące silnikami. Co one mają do tego tematu? A czy te urządzenia nie posiadają diod prostowniczych zaraz na wejściu zasilania? Większość z nich posiada mostki prostownicze, najczęściej dwupołówkowe. Okazuje się że doziemienie któregokolwiek z biegunów wyjściowych (plus lub minus) powoduje iż prąd różnicowy zostanie wyprostowany jednopołówkowo dokładnie tak samo jak w powyższym przykładzie.
Sprawa jeszcze bardziej się komplikuje w przypadku falowników (przemienników częstotliwości), które są obecnie coraz częściej stosowane do sterowania silnikami, zwłaszcza w przemyśle. W obecnych czasach silnik trójfazowy wraz z falownikiem można spotkać w wielu miejscach, w których wcześniej ich nie było, więc bywa normalne, że kogoś dziwi jak się dowiaduje iż taki silnik z falownikiem jest w pralce czy np. wewnątrz dysku twardego komputera czy laptopa. W tym ostatnim wypadku oczywiście są to silniki bardzo małej mocy i pracujące na bardzo małych napięciach.
Pisząc komplikuje, mam na myśli to, że charakter pracy falownika powoduje iż prąd doziemny może być prądem stałym. Wiele osób spyta jakim to sposobem, skoro w sieci mamy napięcie przemienne a nie stałe. Nie wgłębiając się w szczegóły, trzeba zauważyć że falownik nie jest rezystorem, grzałką ani żarówką. Posiada prostownik oraz mostek/mostki H na tranzystorach. To jak jest zbudowany prostownik oraz jak tranzystory są kluczowane, ma wpływ na to jaki prąd płynie.
Tak, więc po co nam inny typ różnicówki niż AC?
Załóżmy że instalacja wyposażona jest w zasilacze DC i oświetlenie schodów na paskach LED. Niezauważenie doszło do przebicia w zasilaczu między stroną gorącą (230VAC) a zimną (np. 12VDC), przez co oświetlenie wciąż działa, jednak między dowolnym biegunem wyjścia zasilacza a ziemią jest pełne napięcie sieci. Jak ktoś pomyśli sobie, że to nie możliwe, to niech weźmie dowolny zasilacz SELV i zmierzy woltomierzem AC napięcie pomiędzy dowolnym biegunem a ziemią (PE) – może być np. ładowarka do telefonu. Następnie ktoś kto wchodził po tych schodach, zahaczył nogą, oderwał osłonę paska i zarazem gołą skórą go dotknął. Jak wiadomo, porażenie prądem może być nie tylko bezpośrednią przyczyną utraty zdrowia lub życia, ale może spowodować bardzo silny skurcz mięśni, a chyba nie muszę tłumaczyć jak to się może skończyć dla osoby będącej wysoko na schodach.
Być może odezwą się głosy, iż inne typy niż AC są bardzo drogie. Ja się spytam, czy 30zł to dużo za cenę ludzkiego życia? Bo tyle zwykle najmniej wynosi różnica między typem „AC” a typem „A”. Każdy kto powie znacznie większą sumę, to najpewniej dotyczy ona typu „B” lub ewentualnie aparatów RCD posiadających w swoim wnętrzu inne zabezpieczenia, jak chociażby RCBO, który jest równocześnie wyłącznikiem RCD i MCB w wspólnej obudowie o bardzo małych rozmiarach.
W tabeli poniżej zostały zebrane trzy najczęściej spotykane typy RCD:
| Oznaczenie graficzne | Oznaczenie tekstowe | Rodzaj prądu na jaki dany wyłącznik reaguje |
 | AC | Prąd przemienny. |
 | A | Jak powyżej oraz prąd wyprostowany jednopołówkowo (pulsujący). |
 lub:  | B | Jak powyżej oraz prąd stały. |
Warto też wspomnieć o bardzo mało znanym i mało popularnym typie RCD „B+”, który od zwykłego B różni się tym, że może (musi) reagować przy prądzie różnicowym o znacznie wyższej częstotliwości – mianowicie aż do 20kHz.
Jak widać typ AC może być stosowany tylko i wyłącznie w obwodach, które nie posiadają diod prostowniczych, czyli do zasilania grzałek, oświetlenia żarowego czy np. do bezpośredniego zasilania silnika.
W warunkach domowych typ AC powinno się stosować tylko do zabezpieczenia przewodu WLZ, który oczywiście sam w sobie nie posiada żadnej diody, a w dalszej rozdzielnicy/rozdzielnicach stosować już inny typ.
Wszystkie obwody odbiorcze, wraz z oświetleniowym (przynajmniej chociaż w łazience oraz kuchni) powinny być zabezpieczone przez RCD typu A. Część porażeń wynika właśnie przez niesprawne urządzenia elektroniczne i tanie zasilacze do oświetlenia. Nikt tu nie broni też stosowania typu B, jednak nie jest to koniecznością jak w przypadku typu A – jednak z drugiej strony, nie ma do tego przeciwwskazań.
Mało popularne typy RCD
Istnieją jeszcze odmiany S oraz G, w którym piktogramem jest litera (odpowiednio S lub G) wewnątrz kwadratu. S oznacza zwłoczność celem zachowania selektywności, czyli inaczej mówiąc, opóźnione działanie na wypadek nie zadziałania końcowego RCD. G jest czymś pośrodku i stosowane jest tam gdzie znaczne zakłócenia powodują zbyt częste zadziałanie wyłącznika.
Bardziej zainteresowanym osobom w kwestii budowy wyłączników powyższych typów, odsyłam do poszczególnych norm:
- RCD typu AC i typ A: PN 61008.
- RCD typu B: PN 62423.
- RCD typu B+: VDE 0664-400.
