Apsauginis išjungimo įtaisas vandens šildytuvui: pasirinkimo kriterijai + jungimo schemos ir taisyklės

Elektrinio boilerio montavimas privalomai turi būti atliekamas naudojant elektros tinklo apsauginio išjungimo priemones. Tokių įrenginių buvimas leidžia išvengti žmogaus elektros smūgio ir laidų užsidegimo.

Tačiau vandens šildytuvui skirto RCD modelių su įvairiomis charakteristikomis yra nemažai. Apsaugos prietaisą reikia parinkti kompetentingai, nesupainiojant jo su kitais automatais ir jungikliais.

Mes Jums paaiškinsime, kaip veikia RCD, kuo skiriasi apsauginis įtaisas nuo diferencialinio automato, taip pat paaiškinsime, kokius parametrus būtina atsižvelgti renkantis diferencialinį jungiklį. Be to, parengėme išsamią RCD prijungimo prie boilerio schemą ir nurodėme galimas montavimo klaidas.

Kam vandens šildytuvui reikalingas RCD

Elektrinis boileris jungia vandenį ir elektros srovę, o esant menkiausiems gedimams vandens šildymo kaitinimo elemente tai yra tiesioginis kelias į gaisrą ir elektros traumas. Vandens šildytuvo maitinimo saugumui reikia skirti ypatingą dėmesį.

Teisingai eksploatuojamas šis elektros prietaisas visiškai išdirba savo tarnavimo laiką, tačiau jei jo montavimo metu padaryta klaidų, gali kilti problemų, dėl kurių reikia remonto.

Žmogų veikia ne elektros įtampa, o srovė – ir kuo ji didesnė amperais, tuo didesnė žala padaroma žmogaus organizmui, kuris liečiasi su sugedusiu vandens šildytuvu (+)

Pagrindinė paskirtis RCD – elektros įrenginio maitinimo grandinės nutraukimas (jos apsauginis atjungimas nuo tinklo) atsiradus nuotėkio srovei. Viena vertus, šis apsauginis jungiklis apsaugo žmogų nuo elektros smūgio, kita vertus, jis užkerta kelią laidų gyslų perkaitimui.

Jei kaitinimo elementas ar prie jo einantis kabelis staiga pažeidžiami, tai kondensatas išorėje ir vanduo boilerio viduje tampa natūraliu srovę laidžiu elementu, o prisilietus prie jų arba prie vandens šildytuvo korpuso, žmogų smogia nuotėkio srovė.

Kaip pasekmė – nemalonūs pojūčiai, širdies aritmija ir galima mirtis. Viskas priklauso nuo veikiančios elektros srovės stiprumo amperais.

RCD nutraukia grandinę nutrūkus nuliniam apsauginiam laidui, sumažėjus izoliacijos lygiui ir esant mažai trumpojo jungimo srovės vertei – be to, skirtingai nuo kitų apsauginių automatų, suveikimas įvyksta žymiai greičiau (per kelias milisekundes)

Kai grandinėje atsiranda galinga nuotėkio srovė, laidai pradeda veikti ribiniais režimais. Tačiau gyslų skerspjūvis tiesiog nėra skirtas tokioms apkrovoms. Dėl to laidas pradeda stipriai kaisti, išdegindamas izoliaciją. O tai neišvengiamai didina gaisro namuose riziką.

Taigi, nerekomenduojama vandens šildytuvo jungti prie elektros tinklo be RCD.

Dažniausios RCD suveikimo situacijos yra:

• laido pažeidimas ir atviros gyslos trumpasis jungimas prie boilerio korpuso;
• izoliacijos sluoksnio pažeidimas vamzdiniame elektriniame šildymo elemente;
• neteisingas apsaugos įtaiso parametrų parinkimas;
• neteisinga vandens šildytuvo prijungimo prie elektros maitinimo schema;
• paties nuotėkio srovės apsaugos įtaiso gedimas.

Visais šiais atvejais, nesant RCD, žmogaus prisilietimas prie vandens šildytuvo korpuso arba jame įkaitinto vandens gali sukelti rimtą traumą.

Apsauginio išjungimo įtaiso skirtumai

Reikia aiškiai atskirti RCD (diferencialinį jungiklį) ir difavtomatą (diferencialinį automatinį jungiklį, automatinį diferencialinės srovės jungiklį, ADJ). Jie turi šiek tiek skirtingą paskirtį, veikia iš esmės skirtingai, o ir jų vidinė struktūra skiriasi.

RCD reaguoja tik į nuotėkio srovę. Difavtomatas yra sudėtingesnis aparatas, kurio dalis yra būtent apsauginis išjungimo įtaisas. Diferencialinis automatinis jungiklis suveikia ne tik nuo aukščiau aprašytų nuotėkio srovių, bet ir trumpųjų jungimų bei perkrovų elektros tinkle.

ADJ, be RCD, papildomai turi šiluminį ir elektromagnetinį atpalaidavimo mechanizmus, kurie reaguoja į pačias itin dideles sroves ir trumpuosius jungimus.

Nepaisant didelių difavtomato galimybių, jo nereikia montuoti į grandinę su vandens šildytuvu, elektros skydelyje jau yra įprastinis automatinis jungiklis, kuris kartu su RCD atliks tas pačias funkcijas. Dublikuoti apsauginius prietaisus nerekomenduojama.

Pagrindinis RCD mazgas yra diferencialinis transformatorius su trimis apvijomis (tiekimo, išvado ir valdymo). Per apsauginį prietaisą einanti elektros srovė juose sužadina magnetinius srautus tiesiogiai priešingais poliais. Nesant nuotėkiams, kai vandens šildytuvas yra tvarkingas, srovių suma lygi nuliui.

Tačiau sugedus kaitinimo elementui ar perdegus izoliacijai, jei žmogus prisilies prie atviro laido (arba metalinio boilerio korpuso), per jo kūną elektros srovė pradės tekėti į žemę – dėl to srovių suma iš nulio taps teigiama.

Tuomet transformatoriaus pusiausvyra sutrinka, o vidinę relę veikianti elektrovaros jėga akimirksniu atjungia grandinę, įvyksta RCD suveikimas.

Papildoma informacija apie APS ir diferencialinio automatinio jungiklio skirtumus, taip pat apie apkrovos atjungimo komutacinio įtaiso pasirinkimą pateikiama šiame straipsnyje.

Diferencialinių jungiklių rūšys

Su vandens šildytuvais ir kitais elektros prietaisais montuojami APS skirstomi pagal nuotėkio srovės pobūdį, darbinę srovę, fazių skaičių, taip pat pagal vėlinimo buvimą/nebuvimą ir apsaugos aparato suveikimo technologiją.

Jei vandens šildytuvas yra galingas ir trifazis, tai apsauginis išjungimo įtaisas jam turi būti parenkamas taip pat skirtas trims fazėms (su keturiais poliais-gnybtais), o įprasto vienfazio prietaiso turi tik po vieną įėjimą ir išėjimą (+).

Visi APS modeliai pagal nuotėkio srovės tipą skirstomi į tris rūšis:

• „A“ – skirti suveikti nuo kintamos ir pulsuojančios elektros srovės;
• „AC“ – nebrangūs buitiniai įrenginiai, suveikiantys tik nuo kintamosios srovės;
• „B“ – pramoniniai variantai, suprojektuoti dirbti tinkluose su kintama, nuolatine ir išlyginta elektros srove.

Jei APS korpuso žymėjime yra „S“, tai tai yra prietaisas su nustatomu selektyviu suveikimo vėlinimu. Jis nutraukia grandinę tik po griežtai nustatyto laiko, o ne iš karto. Tokie įrenginiai naudojami kaskadinėse apsaugos sistemose su keliais kontūrais. Buitinėje aplinkoje jie praktiškai nenaudojami.

Pagal grandinės nutraukimo principą APS būna:

• elektromechaniniai;
• elektroniniai.

Elektromechaniniai modeliai nereikalauja atskiro išorinio maitinimo ir yra patikimesni. Tačiau jie ir kainuoja brangiau nei antrieji. Nepaisant didelės kainos, rekomenduojama montuoti būtent elektromechaninius įrenginius.

Elektroniniai analogai – esant įtampos šuoliams, prietaiso efektyvumas sumažėja – tokiose situacijose jų suveikimo laikas padidėja. Be to, atsitiktinai pažeidus nulinį laidininką, toks APS tiesiog nustos veikti be maitinimo.

Kaip pasirinkti apsaugos įtaisą

APS darbinė srovė nustato maksimalią leistiną apkrovą grandinėje, kuri eis per jį. Ji turi atitikti vandens šildytuvo galią.

Pavyzdžiui, jei vandens šildytuvas sunaudoja iki 2,3 kW, tai apsauginis įtaisas turi būti skirtas 10 A. Šildytuvams, kurių galia 5,5–7 kW, reikia 32 A prietaiso. Tačiau 7–8 kW katilams reikalingas 40 A APS.

Du pagrindiniai apsauginio išjungimo įtaiso parametrai – tai vardinė „darbinė“ srovė (amperais, „A“) ir „nuotėkio“ srovė (miliamperais, „mA“). Buitiniuose modeliuose jie tiesiogiai susiję, tačiau yra ir specialių prietaisų, kuriems ši koreliacija nebūdinga.

Nuotėkio srovė nurodoma mA (miliamperais). Pagal elektrotechnikos taisykles, jos skaičiavimas turi būti atliekamas remiantis 0,4 mA kiekvienam darbinės elektros srovės Amperui. Be to, dar pridedama po 10 µA vienam laido metrui iki vandens šildytuvo.

Ne veltui RCD rekomenduojama montuoti tiesiai šalia boilerio, kad skaičiavimuose būtų pašalinta antrojo parametro įtaka.

Nagrinėjamas apsauginis įtaisas pagal formą ir dydį būna montuojamas ant DIN bėgio skirstomajame skydelyje arba bloko su kištuku pavidalu įprastiniam kištukiniam lizdui.

Prekyboje yra vandens šildytuvų modeliai, kurie iš pradžių būna su į kabelį integruotu RCD. Visi tokių apsauginių prietaisų parametrai jau iš anksto apskaičiuoti konkrečiam boileriui, juos tereikia įjungti į kištukinį lizdą.

Jei neturite elektros laidų montavimo įgūdžių, galite naudoti RCD adapterį į kištukinį lizdą – su vandens šildytuvo prijungimu problemų tikrai nebus, tereikia teisingai parinkti apsauginio bloko parametrus.

Dar vienas momentas renkantis RCD – tai beveik kiekvieno elektros prietaiso natūralių srovės nuotėkių buvimas. Jei jie yra, jie nurodomi vandens šildytuvo techniniame pase.

Apsauginio įtaiso vardinės charakteristikos turi viršyti šiuos paso duomenis mažiausiai tris kartus, kitaip nuolat kils klaidingi suveikimai.

Tarp geriausių diferencialinių jungiklių gamintojų yra:

• Švedijos-Šveicarijos ABB;
• Prancūzų Legrand ir Schneider Electric;
• Vokiečių Siemens ir AEG;
• Rusijos «KEAZ», IEK ir DEKraft.

Europos gamintojų kainos yra šiek tiek aukštesnės. Tačiau Rusijos įmonių gaminiai dažnai joms kokybe visiškai nenusileidžia.

Prijungimo prie elektrinių boilerių schemos

Vandens šildytuvui apsauginį įtaisą nuo srovės nuotėkio galima sumontuoti tiesiai buto (kotedžo) elektros skydelyje arba tiesiai ant sienos prie šildymo prietaiso.

Prijungimo sekos principas abiem atvejais yra tas pats – boileris, RCD, linijos automatas, skaitiklis ir bendras automatinis jungiklis. Be to, RCD ir konkrečios linijos automatas su vandens šildytuvo kištukiniu lizdu gali būti sukeisti vietomis, abi schemos yra teisingos.

Klasikinis RCD prijungimo variantas boileriui – tai jo sumontavimas specialiai boileriui skirtoje linijoje po automato (+)

Buitinį vandens šildytuvą reikia prijungti prie atskiros šakos nuo elektros skydelio. Be to, idealiu atveju joje neturėtų būti kištukinių lizdų ar kitų elektros prietaisų.

Boileris yra gana pavojingas prietaisas. Geriausia, jei apsauginis įtaisas veiks tik jam. Tai padidins šildytuvo eksploatacijos saugumą ir supaprastins probleminių vietų visuose namo elektros laiduose nustatymą.

Jei RCD sumontuojama prie vandens šildytuvo, laidas nuo apsauginio įtaiso iki automato skydelyje liks be „priežiūros“. Pažeidus jo izoliaciją, boilerio apsauginis įtaisas tiesiog neveiks. Jis net nepastebės nutekančios elektros srovės.

Tačiau boileriai dažnai montuojami vonios kambariuose, kur didelė drėgmė. Dar gerai, jei elektros skydelyje yra papildomas bendras RCD visam namui, nors jis atjungtų tinklą. Priešingu atveju toks gedimas neišvengiamai sukels elektros smūgį žmogui, nusprendusiam nusiprausti po dušu.

Galimos montavimo klaidos

Klaida Nr. 1. Kad RCD veiktų teisingai, saugomoje grandinėje negalimi kontaktai tarp „darbinio nulio“ ir „žemės“. Kiekvienam iš šių laidų turi būti naudojama atskira šyna. Be to, prijungiant apsauginį įtaisą, „įžeminimas“ išvis nedalyvauja. Šis laidininkas prie jo niekur neprijungiamas.

Maitinimo laidas iš elektros skydo prijungiamas prie viršutinių RCD gnybtų, o nuo apatinių linija eina į vandens šildytuvą – priešingai gyslų vesti negalima (+)

Klaida Nr. 2. RCD darbinė srovė parenkama tokia pati arba šiek tiek didesnė už grandinės automato darbinę srovę. Tik taip automatinis jungiklis galės apsaugoti patį apsauginį įtaisą nuo perkrovų.

Klaida Nr. 3. Nepatyrę elektrikai dažnai montuoja rozetes ir RCD tiesiai po vandens šildytuvu. To daryti kategoriškai nerekomenduojama.

Vandens šildytuvo nuotėkių visiškai pašalinti negalima, o esant tokiam rozetių ir kitų elektros prietaisų su atvirais laidais išdėstymui po potencialiu „kriokliu“ iki tragedijos nėra toli.

Klaida Nr. 4. Vandens šildytuvo negalima prijungti tik per RCD arba vieną automatinį jungiklį. Šie įtaisai papildo, bet jokiu būdu nedubliuoja vienas kito. Jie apsaugo boilery nuo iš esmės skirtingų probleminių situacijų elektros tinkle.

Klaida Nr. 5. Jei RCD pasirinktas per jautrus (su maža nuotėkio srove), jis per dažnai blokuos grandinę. Vandens šildytuvas nuolat išsijungs. Dėl to vanduo tinkamai neįkais, o nuolat įsijunginėjantis/išsijunginėjantis boileris gali sugesti.

Baigus elektros montavimo darbus, būtina patikrinti RCD veikimą. Dauguma vandens šildytuvų turi funkciją „TESTAS“, imituojančią srovės nuotėkį. Jei viskas prijungta teisingai ir apsauga veikia, ji suveiks ir atjungs boilery nuo elektros.

Priešingu atveju reikia žiūrėti, kur ir kas veikia ne taip, kaip turėtų. Be to, tokias patikras rekomenduojama atlikti kartą per mėnesį ir vėliau.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

RCD montavimo niuansų nedaug, bet jų yra. Kad jums būtų lengviau susigaudyti šiais klausimais ir teisingai pasirinkti patį prietaisą, parengėme atitinkamų vaizdo medžiagų rinkinį. Jose išsamiai papasakota apie veikimo principus ir RCD prijungimo schemas prie tinklo su vandens šildytuvu.

Apsauginių įtaisų prijungimas tinkluose be įžeminimo:

Kas yra RCD, kam jis reikalingas buityje (skalbimo mašinos prijungimo pavyzdžiu):

Prijungti vandens šildytuvą prie tinklo be RCD nerekomenduojama. Tik apsauginis įtaisas, stebintis srovės nuotėkį, gali apsaugoti vartotojus. Tokio prietaiso montavimo sunkumų nėra, jį galima savarankiškai įjungti į maitinimo grandinę, parenkant parametrus pagal elektros srovę.

Ar turite asmeninės patirties renkantis ir jungiant RCD prie vandens šildytuvo? Ar norite pasidalinti sukauptomis žiniomis arba užduoti klausimų tema? Palikite komentarus ir dalyvaukite diskusijose – atsiliepimų forma yra žemiau.