Jednomodułowe wyłączniki różnicowoprądowe z zabezpieczeniem nadprądowym 5SV1 do 16A – SIEMENS

Stosowanie wyłączników kombinowanych jako indywidualne zabezpieczenie każdego obwodu elektrycznego, niesie ze sobą dwie podstawowe korzyści:

1. Jeśli nastąpi wyzwolenie zabezpieczenia spowodowane przepływem prądu różnicowego, nastąpi wyłącznie tylko obwodu, w którym ma miejsce zakłócenie – nie dopuszczamy tym samym do wyłączenia całej instalacji elektrycznej (co może mieć miejsce stosując jedno zbiorcze zabezpieczenie różnicowoprądowe).

2. 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.

Firma Siemens jest jedynym do tej pory producentem, który oferuje wyłączniki RCBO o szerokości 1 modułu montażowego (18 mm), które posiadają wyzwalacz elektromechaniczny.

Należy zauważyć, że spotykane do tej pory na polskim rynku wyłączniki kombinowane 1 modułowe posiadają wyzwalacz elektroniczny. Ich zastosowanie dopuszczane jest tylko w wybranych krajach np. Anglia, Chiny, Stany Zjednoczone.

1. 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). Schemat blokowo tego typu wyzwalacza przedstawia rys 1.

Zaletami tego rozwiązania są:

Rys. 1. Schemat blokowy wyłącznika o działaniu bezpośrednim (wyzwalacz elektromechaniczny, niezależny od napięcia zasilania).

2. Wyzwalacz elektroniczny (ele):

W układzie wyzwalania tego typu wyłączników zastosowany jest układ elektroniczny będący wzmacniaczem sygnału (prądu różnicowego, indukowanego na uzwojeniu wtórnym przekładnika Ferrantiego (rysunek 2). 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).

Zaleta:

Rys. 2. Schemat blokowy wyłącznika o działaniu pośrednim (wyzwalacz elektroniczny, zależy od napięcia zasilania.

Firma Siemens jest jedynym do tej pory producentem, który oferuje wyłączniki RCBO o szerokości 1 modułu montażowego (18 mm), które posiadają wyzwalacz elektromechaniczny.

Należy zauważyć, że spotykane do tej pory na polskim rynku wyłączniki kombinowane 1 modułowe posiadają wyzwalacz elektroniczny. Ich zastosowanie dopuszczane jest tylko w wybranych krajach np. Anglia, Chiny, Stany Zjednoczone.

Rys. 3. Wyłącznik kombinowany Siemens 5SV1316-6KK16 (B16, typ A).

Obecnie oferta rozszerza się o:

W celu uzyskania większego bezpieczeństwa przed niepożądanymi wyłączeniami spod napięcia np. spowodowanymi krótkotrwałymi przepięciami, używa się wyłączniki krótkozwłoczne RCBO (oznaczane przez firmę SIEMENS literą „K”, spotyka się inne oznaczenia: „KV”, „G”, „G/A”) posiadające zwłokę czasową minimum 10 ms. Rekomendowane są one do zabezpieczania obwodów zasilających lodówki i zamrażarki.

Zabezpieczenia różnicowoprądowe typu F reagują na prądy różnicowe podobnie jak urządzenia typu A. Dodatkowo są one w stanie wykrywać prądy różnicowe będące sumą kilku przebiegów o częstotliwości do 1kHz. Dzięki temu mają zastosowanie w obwodach jednofazowych z przemiennikami częstotliwości (falownikami), np. w sprzęcie AGD (pralki, suszarki, zmywarki, odkurzacze), pompach o wysokiej efektywności energetycznej, systemach wentylacyjnych, urządzeniach spawalniczych. Pracują one poprawnie ze składową stałą prądu pulsującego do 10mA W przypadku wystąpienia zakłócenia w tego typu urządzeniach, prąd o częstotliwości innej niż 50Hz może nie wyzwolić zabezpieczenia RCBO typu A.
Wyłączniki typu F występują standardowo w wykonaniu krótkozwłocznym [K], co podnosi ich odporność na prąd udarowy (co najmniej 3kA, prąd udarowy o przebiegu 8/20us).

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 o metrowe odcinki (60 modułów/aparatów).

Rys 4. 3-fazowa szyna łączeniowa z biegunem neutralnym N dla jednomodułowych zabezpieczeń 1+N (w tym wyłączników kombinowanych 5SV1) 5ST3673-0 (max. 12 aparatów).