Rôznicové ističe typu AC – prečo sú už nedostatočné?
Rôznicové ističe typu AC sa stali štandardom v Poľsku pred viac ako 20 rokmi. Počas týchto rokov sa technické riešenia obrovsky zmenili, rovnako ako množstvo a druh elektrických zariadení v našich domovoch. Všadeprítomná elektronika používaná v napájacích obvodoch zariadení RTV/AGD a spotrebnej elektronike spôsobuje, že na používateľov čakajú nové hrozby. Tieto hrozby sú spojené s používaním konvertorových obvodov, ktoré pri poruche generujú rozdielový prúd s AC zložkou a DC zložkou. Eaton, predchádzajúc predpisom, reaguje na meniaciu sa povahu elektrických inštalácií v Poľsku. Starajúc sa o bezpečnosť a najvyššie štandardy kvality, umožňujeme nákup ističov typu A za novú, atraktívnejšiu cenu.
Na čo slúži rôznicový istič?
Rôznicový istič (ang. Residual Current Device, RCD) – bežne nazývaný „rôznicovka“ – je elektrické zariadenie na ochranu, ktoré okamžite preruší elektrický obvod, keď len zistí malý únikový prúd (rozdielový), ktorý naznačuje prítok prúdu do zeme. Používa sa v domácich inštaláciách ako doplnkový prostriedok ochrany proti úrazu elektrickým prúdom, chrániac používateľov pred nebezpečnými úrazmi elektrickým prúdom (najmä pri tzv. nepriamom dotyku) a obmedzujúc riziko požiaru spôsobeného únikovými prúdmi spôsobenými poškodením izolácie. Je potrebné zdôrazniť, že RCD nenahrádza poistky ani ističe nadprúdu (MCB), ale dopĺňa ich činnosť – detekuje iné druhy hrozieb ako oni.
Rôznicový istič typu A, HNC-40/4/003-A
Ako funguje rôznicový istič?
Rôznicový istič funguje na princípe merania rozdielového prúdu – súčtu prúdov prichádzajúcich a odchádzajúcich z chráneného obvodu – pomocou Ferrantiho transformátora. V normálnych prevádzkových podmienkach je vektorový súčet prúdov v týchto vodičoch nulový, v súlade s I. Kirchhoffovým zákonom, takže v „Ferrantiho“ jadre sa neindukuje žiadna SEM (elektromotorická sila) a spúšťacia cievka nevedie prúd. V takej situácii zostávajú kontakty rôznicovky zatvorené.
Ale ak dôjde k poškodeniu izolácie alebo úrazu – spôsobujúcemu únik prúdu do zeme (cez vodič PE alebo telo človeka), potom prúd odchádzajúci z obvodu (napr. z fázy) prestáva byť rovný prúdu vracajúcemu sa neutrálnym vodičom. Keď hodnota rozdielového prúdu prekročí stanovený prah, napr. 30 mA pre typickú domácu rôznicovku, spustí sa mechanizmus okamžite rozopínajúci hlavné kontakty ističa, odpojujúc napájanie chráneného obvodu.
Akoé typy rôznicoviek má Eaton vo svojej ponuke?
| Typ RCD | Detekované rozdielové prúdy | Odolnosť voči DC zložke | Typické použitie | Poznámky / obmedzenia |
| AC | AC sinusoidálny | ❌ žiadny | Jednoduché rezistorové obvody (čoraz zriedkavejšie) | Neodporúča sa v moderných inštaláciách; môže nefungovať pri elektronických zariadeniach |
| A | AC sinusoidálny + pulzujúci DC (jednopolovič, ≤ 6 mA DC) | ✅ čiastočná | Štandard v domácich inštaláciách (zásuvky, osvetlenie) | Účinná ochrana pri striedavom prúde a s DC zložkou |
| F | Ako typ A + prúdy s meniacou sa frekvenciou (do cca 1 kHz), DC do ~10 mA | ✅ rozšírená | Obvody s jednofázovými meničmi (invertorové práčky, tepelné čerpadlá 1-f) | Lepšia odolnosť voči DC zložke ako typy A a reakcia na zmiešané frekvencie |
| B | AC, pulzujúci DC, vyhladený DC, prúdy s vyššími frekvenciami | ✅ plná | PV, EV, meniče, inštalácie napájané z konvertorov | Požadované, ak je možná DC zložka; najkomplexnejšie |
Akoé hrozby prináša poškodenie domácej elektroniky? Čo je DC zložka?
DC zložka v rozdielovom prúde je nemenná v čase zložka únikového prúdu. Objavuje sa typicky pri poškodeniach elektronických zariadení (obsahujúcich usmerňovače alebo meniče), napr. impulzových napájacích zdrojov, zariadení RTV/AGD, PV invertorov alebo EV nabíjačiek. Takýto stály prúd spôsobuje magnetizáciu jadra (Ferrantiho transformátora) v RCD, posúvajúc jeho pracovný bod. V dôsledku toho aj značný únik AC nemusí dosiahnuť prah aktivácie, v dôsledku „oslepovania“ senzora RCD – istič nemusí odpojiť napájanie pri predpokladanom prúde a čase. Z tohto dôvodu je typ AC (fungujúci iba na čistej sinusoidnej AC) v súčasnosti považovaný za nedostatočný pre väčšinu domácich a priemyselných aplikácií. V moderných inštaláciách sa odporúča aspoň typ A, citlivý aj na pulzujúce DC prúdy (do ~6 mA). Pri väčších podieloch stálych prúdov (nad 6 mA) sú však potrebné špecifické riešenia – buď RCD typu B.
Akoé sú dôsledky zlého výberu rôznicovky?
Použitie nevhodného typu RCD (napr. AC namiesto A/B) hrozí nevypnutím napájania pri poruche (strata ochrany pred úrazom a požiarom). Použitie RCD s príliš základným typom ako AC v obvodoch s bohatou energetickou elektronikou (napr. meniče, napájacie zdroje) môže viesť k mnohým nežiaducim aktiváciám ochrany pri normálnej prevádzke zariadení (rôznicovky reagujú na tam sa vyskytujúce pulzácie a vyššie harmonické ako na poruchu). Ističe typu F a B majú obvody obmedzujúce tieto javy, zaručujúc väčšiu istotu aktivácie v prípade skutočného ohrozenia, ako aj menšiu citlivosť na krátkodobé rušenia (filter proti rušeniu, oneskorenie v rozsahu 10–40 ms atď.).
Čo hovoria predpisy a normy?
Čoraz viac normalizačných organizácií a elektroenergetických spoločností odporúča alebo priamo vyžaduje používanie ističov typu A v domácich a priemyselných inštaláciách. Napríklad:
- Norma IEC 60755 uvádza, že typ AC nemusí byť dostatočný pre mnohé zariadenia s nelineárnym napájaním.
- V Nemecku a Rakúsku už niekoľko rokov platí zákaz používania typu AC v nových domácich inštaláciách.
- Vo Veľkej Británii IET (Institution of Engineering and Technology) odporúča používanie typu A vo väčšine obvodov, v ktorých sa nachádzajú elektronické zariadenia.
Najpopulárnejšie rôznicové ističe[BJ1] od EATON
| Typ AC | Typ A | |||
| Vyhotovenie | Č. kat | Typ | Č. kat | Typ |
| 25A 1+N 30mA | 194690 | HNC-25/2/003 | 194684 | HNC-25/2/003-A |
| 40A 1+N 30mA | 194691 | HNC-40/2/003 | 194685 | HNC-40/2/003-A |
| 63A 1+N 30mA | 194692 | HNC-63/2/003 | 194686 | HNC-63/2/003-A |
| 25A 3+N 30mA | 194693 | HNC-25/4/003 | 194687 | HNC-25/4/003-A |
| 40A 3+N 30mA | 194694 | HNC-40/4/003 | 194688 | HNC-40/4/003-A |
| 63A 3+N 30mA | 194695 | HNC-63/4/003 | 194689 | HNC-63/4/003-A |
Zhrnutie
Rôznicové ističe typu AC, hoci boli roky bežne používané v domácich inštaláciách, už plne nevyhovujú požiadavkám moderných elektrických systémov. Rastúci počet elektronických zariadení, impulzných napájacích zdrojov, meničov, PV inštalácií alebo EV nabíjačiek spôsobuje, že v prípade poruchy sa môžu objaviť rozdielové prúdy so stálou DC zložkou, ktoré typ AC nedokáže dostatočne spoľahlivo detekovať.
Preto sa v nových a modernizovaných inštaláciách odporúča používať aspoň ističe typu A, ktoré poskytujú účinnejšiu ochranu pri súčasných odberateľoch energie. V náročnejších aplikáciách, ako je fotovoltaika, nabíjanie elektrických vozidiel alebo obvody s meničmi, môžu byť vhodnou voľbou typy F alebo B. Eaton, reagujúc na tieto technologické zmeny a rastúce požiadavky na bezpečnosť, podporuje širšie používanie rôznicoviek typu A, ponúkajúc ich za atraktívnejšiu cenu ako nový štandard ochrany v elektrických inštaláciách.
Autor: Bartłomiej Jaworski, Field Product Marketing Manager v Eaton.