Zabezpieczenia różnicowoprądowe ze zintegrowanym członem nadprądowym (RCBO – z angielskiego Residual Current Breaker with Over-Current) mają zadanie chronić instalację elektryczną przed skutkami przeciążeń i przepływu prądu zwarciowego, a użytkowników tychże instalacji – przed ryzykiem porażenia prądem elektrycznym.
Pierwsze tego typu wyłączniki kombinowane o szerokości 1 modułu montażowego (18 mm) wprowadziła na rynek firma Siemens. W naszej rozdzielnicy wykorzystaliśmy RCBO z zabezpieczeniem nadprądowym do 16A z serii 5SV1:
Dlaczego każdy obwód w rozdzielnicy warto zabezpieczyć osobnym wyłącznikiem kombinowanym?
Po pierwsze, jeśli nastąpi wyzwolenie zabezpieczenia spowodowane przepływem prądu różnicowego, to nastąpi wyłączenie tylko obwodu, gdzie występuje zakłócenie. Gdy w instalacji elektrycznej występuje tylko jeden zbiorczy wyłącznik różnicowoprądowy, jego zadziałanie spowoduje wyłączenie wszystkich obwodów.
Ze względu na podział obwodów, użytkownik zyskuje zwiększoną niezawodność pracy urządzeń. Eliminuje się niepożądane wyłączenie obwodu na skutek zsumowania się minimalnych prądów różnicowych generowanych przez urządzenia elektroniczne przy normalnej pracy (np. prądy generowane przez zasilacze impulsowe), nie dopuszczając do przekroczenia wartości wyzwolenia pojedynczego wyłącznika różnicowoprądowego, który chroni grupę urządzeń.
Wyłączniki różnicowoprądowe z członem nadprądowym serii 5SV1 to również pierwsze na rynku 1-modułowe zabezpieczenia RCBO wyposażone w wyzwalacz elektromechaniczny. Jak dotąd wszystkie spotykane jednomodułowe wyłączniki kombinowane posiadały wyzwalacz elektroniczny, w związku z tym ich stosowanie dopuszczone było tylko w wybranych krajach np. Anglia, Stany Zjednoczone czy Chiny.
Różnice między wyzwalaczem elektromechanicznym a elektronicznym
Wyzwalacz elektromechaniczny (ELM)
Zabezpieczenia różnicowoprądowe dostępne na rynku polskim to w przewadze urządzenia oparte na wyzwalaczach elektromechanicznych (niezależne od napięcia zasilania – o działaniu bezpośrednim). Wyzwalacz o działaniu bezpośrednim charakteryzuje się brakiem zależności jego funkcji ochrony od napięcia zasilania zabezpieczanego obwodu. W obwodzie wyzwalania takiego urządzenia nie występuje wzmacniacz prądowy, który potrzebowałby dodatkowego zasilania z sieci. Zostało to osiągnięte dzięki rozwojowi materiałów ferromagnetycznych, z których wykonane są przekładniki różnicowe. W przekaźniku spolaryzowanym, na którym opiera się działania całego wyłącznika, indukuje się strumień magnetyczny na skutek przepływu prądu różnicowego, który osłabia stały strumień magnetyczny magnesu trwałego, podtrzymującego mechaniczny zamek wyłącznika. Po przekroczeniu zadanego poziomu prądu różnicowego (IΔn, np. 30mA) strumień magnetyczny magnesu trwałego, który podtrzymuje zamek mechaniczny wyłącznika w normalnym stanie pracy urządzenia, zostaje osłabiony na tyle, że następuje odpadnięcie zwory. Tym samym następuje rozłączenia obwodu elektrycznego (odłączenie zasilania od odbiornika energii elektrycznej).
Zalety wyzwalacza elektromechanicznego:
• brak zależności funkcji ochronnych od napięcia zasilania (nieczułe na zapady napięcia),
• zapewnia ochronę w przypadku przerwania przewodu neutralnego N,
• wysoka odporność na zakłócenia elektromagnetyczne EMC (brak elektronicznego wzmacniacza) oraz przepięcia.
Wyzwalacz elektroniczny (ELE)
W układzie wyzwalania tego typu wyłączników zastosowany jest układ elektroniczny będący wzmacniaczem sygnału (prądu różnicowego, indukowanego na uzwojeniu wtórnym przekładnika Ferrantiego:
Zastosowanie układu wzmacniającego umożliwia użycie przekładnika, który generuje sygnał o mniejszej mocy (taki przekładnik jest fizycznie mniejszy co za tym idzie całe urządzenie zabezpieczające może mieć mniejszy gabaryt). Dużym zagrożeniem w tym przypadku jest zależność całego układu od napięcia panującego w chronionym obwodzie (działanie pośrednie). Gdy wartość napięcia spadnie poniżej pewnej wartości (podawanej przez każdego producenta zabezpieczeń różnicowych o działaniu pośrednim), urządzenie nie zapewnia ochrony przed przepływem prądu różnicowego. Dodatkowo funkcje ochronne utracone są również wraz z przerwaniem przewodu neutralnego. Urządzenie opierające się na wyzwalaczach elektronicznym (ELE) powszechnie stosowane są w Ameryce (jako zabezpieczenia GFCI ang. ground fault circuit interrupter).
Do wyłączników 5SV1 producent przewidział dedykowane szyny łączeniowe do aparatów 1+N jednomodułowych (18mm), umożliwiająca w prosty sposób zasilić grupę aparatów. Dostępne są wykonania szyn 12-modułowe (dedykowane dla 12 wyłączników 5SV1) oraz metrowe odcinki na 60 modułów/aparatów.
