Przeglądy wyłączników RCD

Spis treści

1. Wstęp

Skuteczność ochrony przeciwporażeniowej instalacji elektrycznej zależy w znacznej mierze od poprawności działania wyłączników ochronnych różnicowoprądowych.
Przeglądy wyłączników różnicowoprądowych przeprowadza się w trakcie okresowej kontroli stanu technicznego instalacji elektrycznej.
W zakresie przeglądu należy uwzględnić:

1) badanie stanu ochrony przeciwporażeniowej, w tym prawidłowości połączeń
przewodów L, N, PE;
2) kontrolne sprawdzenie działania wyłącznika przyciskiem „T”;
3) sprawdzenie rzeczywistej wartości różnicowego prądu zadziałania RCD;
4) pomiar czasu wyłączania RCD;
5) sprawdzenie napięcia dotykowego dla wartości prądu wyzwalającego.

Badania wyłączników typu AC przeprowadza się przy prądzie różnicowym sinusoidalnie zmiennym, typu A – przy prądzie różnicowym sinusoidalnie zmiennym, a także przy prądach różnicowych jednokierunkowych o różnym kącie opóźnienia zapłonu. Wyłączniki o wyzwalaniu typu B przeprowadza się podobnie jak wyłączniki dla typu A oraz przy prądzie stałym o niedużym tętnieniu.

▲ do góry

2. Sprawdzanie stanu ochrony przed porażeniem elektrycznym w układzie TN

2.1. Pomiar impedancji pętli zwarciowej w obwodzie z wyłącznikiem RCD
Pomiar impedancji pętli zwarciowej w obwodzie z wyłącznikiem RCD należy wykonać po zbocznikowaniu wyłącznika, jak na rysunku 1.
W czasie przeglądu instalacji elektrycznej i wyłącznika różnicowoprądowego należy w szczególności sprawdzić:

a) czy działanie wyłącznika jest prawidłowe;
b) czy impedancja pętli zwarciowej L-PE ma wartość nie większą niż największa dopuszczalna
dla badanego obwodu;
c) czy wszystkie części przewodzące dostępne, podlegające ochronie, są w sposób pewny
przyłączone do przewodu ochronnego (PE).


Rys. 1. Pomiar impedancji pętli zwarciowej
w obwodzie z wyłącznikiem RCD w układzie TN-S

Niektóre mierniki wielofunkcyjne, przystosowane są do pomiaru impedancji pętli zwarciowej prądem co najmniej równym lub mniejszym niż 0,5 IΔn połowa znamionowego różnicowego prądu zadziałania, bez potrzeby bocznikowania wyłączników różnicowoprądowych w badanym obwodzie. Taki pomiar może być jednak obarczony znaczącym błędem i w konsekwencji nie uzyska się pewnego potwierdzenia spełnienia warunków skuteczności ochrony przeciwporażeniowej.

2.2. Pomiar różnicowego prądu zadziałania RCD
Pomiar różnicowego prądu zadziałania wyłącznika różnicowoprądowego może dotyczyć:

a) prądu różnicowego sinusoidalnego dla wyłączników o wyzwalaniu typu AC,
b) prądu różnicowego jednokierunkowego pulsującego (wyzwalanie A).
c) prądu wyprostowanego o małym tętnieniu (wyzwalanie B).

2.3. Kontrolne sprawdzenie działania wyłącznika przyciskiem „T”
Sprawdzenie zdolności wyłączalnej wyłącznika RCD przyciskiem „T” ogranicza się wyłącznie do spowodowania przepływu przez wyłącznik zmodelowanego prądu zwarcia, który w rzeczywistości może być kilkakrotnie większy od znamionowego różnicowego prądu zadziałania wyłącznika (IΔn).

Natychmiastowe zadziałanie wyłącznika potwierdza jego sprawność. W sytuacji, gdy po naciśnięciu
przycisku „T” wyłącznik nie zadziała, wskazane jest zaprzestanie dalszych prób. Wyłącznik należy uznać
za niesprawny, nie nadający się do dalszej eksploatacji. Tego rodzaju próby należy wykonywać okresowo,
zgodnie z instrukcją eksploatacji lub zgodnie ze wskazaniem producenta. Tego rodzaju próby należy wykonywać okresowo, zgodnie z instrukcją eksploatacji lub zgodnie ze wskazaniem producenta.

2.4 Sprawdzenie wartości różnicowego prądu zadziałania wyłącznika RCD:
Próba polega na sprawdzeniu, czy rzeczywisty prąd różnicowy zadziałania wyłącznika różnicowoprądowego mieści się w określonym przez normę paśmie rozrztu.
Wymaga się, aby rzeczywisty prąd zadziałania wyłącznika był większy niż 0,5 IΔn, ale nie większy niż IΔn
Wartość prądu różnicowego zadziałania oraz prądu niezadziałania wyłącznika IΔ sprawdza się w sposób następujący:

a) Odłącza się instalację odbiorczą od wyłącznika RCD. Wymusza prąd różnicowy przy użyciu rezystora nastawnego Zmniejszając wartość rezystancji w obwodzie zwiększa się płynnie wartość prądu różnicowego od wartości 0,3·IΔn do wartości 1,0 IΔn aż do zadziałania wyłącznika. Zmierzoną rzeczywistą wartość prądu różnicowego, przy którym wyłącznik RCD zadziałał, wskazuje miliamperomierz;
b) Przykłada się nagle, ustalony prąd różnicowy o wartości 0,5·IΔn sprawdzając, czy wyłącznik nie zadziała.

Pomiar rzeczywistego prądu różnicowego zadziałania wyłącznika RCD przedstawia rysunek 2.


Rys. 2. Pomiar rzeczywistego prądu różnicowego zadziałania wyłącznika RCD

Badanie próbnikiem (testerem) jest najprostszym, ale nie wystarczającym, sposobem badania poprawności działania wyłącznika. Pomiar próbnikiem (testerem) pozwala sprawdzić, czy prąd, przy którym wyłącznik zadziałał, nie przekracza wartości znamionowego prądu różnicowego zadziałania (IΔn).
Wyłączniki różnicowoprądowe o wyzwalaniu typu A zaleca się ponadto badać prądem różnicowym jednokierunkowym pulsującym w ten sposób, aby rzeczywisty prąd różnicowy zadziałania mieścił się
w szerszych granicach niż (0,5 – 1)IΔn.
Przy badaniu wyłączników różnicowoprądowych typu B zaleca się, aby miernik umożliwiał wymuszanie również prądu stałego o pomijalnym tętnieniu.

▲ do góry

3. Sprawdzanie stanu ochrony przed porażeniem elektrycznym w układzie TT

Celem badania jest pomiar uziemienia ochronnego RA i napięcia dotykowego UL w układzie TT z wyłącznikiem różnicowoprądowym. Pomiar taki może być wykonany z uziomem lub bez uziomu pomocniczego (rys. 3 i 4).

3.1. Badanie skuteczności ochrony przed porażeniem elektrycznym w układzie TT z użyciem uziomu pomocniczego


Rys. 3. Badanie skuteczności ochrony przed porażeniem elektrycznym
w układzie TT z użyciem uziomu pomocniczego Ru

Układ pomiarowy z uziomem pomocniczym Ru jest dokładniejszy, lecz trudniejszy do wykonania, ze względu na potrzebę pogrążenia uziomu pomocniczego w ziemi. Uziom pomocniczy Ru powinien znajdować się poza zasięgiem potencjału uziomu ochronnego RA. Odległość między uziomami powinna zawierać się w granicach: od 10 do 20 m.
Wykonanie pomiaru:

1) Zaleca się płynnie zmniejszać wartość rezystancji Rp do zadziałania wyłącznika RCD;
2) Prąd Ip = IΔ, przy którym wyłącznik RCD zadziałał, nie powinien być większy niż IΔn;
3) W tym czasie mierzone jest napięcie uziomowe UE między częścią przewodzącą dostępną, a niezależną elektrodą pomocniczą, woltomierzem o rezystancji wewnętrznej Rv ≥ 40 kΩ.

Na podstawie uzyskanych wyników wyznacza się:
1) rezystancję uziemienia

2) napięcie dotykowe

3.2. Badanie skuteczności ochrony przed porażeniem elektrycznym w układzie TT bez uziomu pomocniczego


Rys. 4 Badanie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej
w układzie TT bez użycia uziomu pomocniczego

Wykonanie pomiaru:

1) Przy otwartym wyłączniku W należy odczytać napięcie fazowe U1;
2) Zamknąć wyłącznik W;
3) Płynnie zmniejszać wartość rezystancji RP do zadziałania wyłącznika;
4) Prąd Ip = IΔ, przy którym wyłącznik RCD zadziałał, nie powinien być większy niż IΔn;
5) W tym czasie, przy zamkniętym wyłączniku W, należy odczytać mierzone napięcie U2.

Na podstawie uzyskanych wyników wyznacza się:
rezystancję uziemienia

napięcie dotykowe

Uwaga: zbyt mała różnica napięć U1 U2 może spowodować, że wynik pomiaru może być obarczony dużym błędem.
Badanie skuteczności ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym w układzie IT przeprowadza się podobnie jak w układzie TT pod warunkiem, że pętla zwarcia posiada odpowiednio małą impedancję. Zaleca się wykonanie pomiaru rezystancji uziemienia uziomu ochronnego RA

3.3.  Pomiar rezystancji uziemienia RA przewodu ochronnego PE lub impedancji pętli zwarcia
Zmierzona wartość rezystancji uziemienia ochronnego RA nie powinna przekraczać wartości dopuszczalnej dla danego rodzaju wyłącznika różnicowoprądowego określonej w tablicy 1.
Pomiar impedancji pętli zwarciowej może wymagać, w przypadku zastosowania niektórych typów
mierników, zbocznikowania wyłącznika różnicowoprądowego, aby nie powodować jego zadziałania
w czasie przeprowadzania pomiaru.

Tablica 1. Wartości największych dopuszczalnych rezystancji uziemień ochronnych
i pętli zwarciowych dla obwodów z wyłącznikami różnicowoprądowymi

W przypadki wyłączników typu A zaleca się, aby układ pomiarowy dawał możliwość wymuszania prądu stałego pulsującego, a w przypadku badań wyłączników typu B, również prądu stałego o pomijalnym tętnieniu.
Dopuszcza się ponadto, aby rzeczywisty prąd różnicowy zadziałania mieścił się w szerszych granicach niż od 0,5·IΔn do·IΔn.

▲ do góry

4. Pomiar czasu wyłączenia wyłącznika różnicowoprądowego

Czas wyłączenia wyłącznika różnicowoprądowego jest to czas mierzony od chwili wystąpienia prądu różnicowego do chwili otwarcia zestyków wszystkich biegunów wyłącznika.
Dla sprawdzenia skuteczności ochrony wystarczające jest spełnienie warunku przy prądzie różnicowym równym IΔ.
Należy zwrócić uwagę, że większość dostępnych popularnych mierników mierzy czas zadziałania przy
rzeczywistym prądzie zadziałania wyłącznika IΔ a nie przy wartości znamionowego prądu różnicowego.

Pomiar czasu wyłączania wyłączników różnicowoprądowych można sprawdzić dodatkowo podczas badania stanu ochrony w obwodach z wyłącznikami różnicowoprądowymi przy użyciu mierników przeznaczonych do badania stanu ochrony w obwodach z wyłącznikami różnicowoprądowymi.
Zestawienie znormalizowanych wartości czasów zadziałania wyłączników różnicowoprądowych przy prądach różnicowych równych odpowiednio: IΔn, 2IΔn, 5 IΔn dla wyłączników typu AC podane w tablicy 2.

Tablica 2. Wartości znormalizowanych czasów zadziałania wyłączników
różnicowoprądowych typu AC przy wystąpieniu prądu różnicowego

Zgodnie z wartościami czasów zadziałania wyłączników różnicowoprądowych określonych w Tablicy 2. wyłączniki bezwłoczne mają czas wyłączania, przy znamionowym różnicowym prądzie zadziałania
IΔn, o wartości zbliżonej do 20 ms, podczas gdy największa dopuszczalna jego wartość wynosi 300 ms.
A zatem, dla sprawdzenia skuteczności ochrony wystarczające będzie sprawdzenie rzeczywistego różnicowego prądu zadziałania IΔn.
Pomiar czasu wyłaczania wyłaczników różnicowoprądowych nie jest wymagany przez aktualnie obowiązujące przepisy i normy.

▲ do góry