Wyłącznik różnicowo-prądowy działa na zasadzie prawa Kirchhoffa, które mówi, że prąd wpływający musi być równy prądowi wypływającemu w obwodzie. Porównuje on zatem różnicę wartości prądu pomiędzy przewodem pod napięciem a przewodem neutralnym. W idealnej sytuacji, prąd płynący do obwodu z przewodu pod napięciem powinien być taki sam jak prąd płynący przez przewód neutralny. W momencie wykrycia prądu różnicowego, dochodzi do wyzwolenia wyłącznika, aby odłączyć obwód.
Obwód testowy dołączony do wyłącznika różnicowoprądowego zapewnia sprawdzenie niezawodności działania wyłącznika różnicowo-prądowego. Po naciśnięciu przycisku testowego, przez obwód testowy zaczyna płynąć prąd. Tworzy on w ten sposób nierównowagę na cewce neutralnej urządzenia, następnie dochodzi do wyzwolenia, a zasilanie zostaje odłączone, sprawdzając w ten sposób niezawodność urządzenia.
Korzyści wynikające z zastosowania wyłącznika różnicowo-prądowego
- zapewnia ochronę przed zwarciem doziemnym oraz wszelkimi prądami upływu,
- automatycznie rozłącza obwód, gdy przekroczona zostanie czułość znamionowa
- oferuje możliwość podwójnego zakończenia zarówno dla połączeń kablowych jak i szynowych,
- zapewnia ochronę przed wahaniami napięcia, ponieważ zawiera urządzenie filtrujące, które chroni przed przejściowymi poziomami napięcia.
Czułość wyłącznika różnicowo-prądowego
Człowiek jest w stanie wytrzymać porażenie prądem do 30 mA. Podczas, gdy do 10 mA może wywoływać jedynie uczucie kłucia, 10 mA i więcej może prowadzić do skurczu mięśni, a następnie do paraliżu oddechowego przy około 30 mA. Dlatego też, wyłączniki różnicowo-prądowe są tak zaprojektowane, aby wykrywać małe zmiany w prądzie szczątkowym. W przypadkach, gdy wymagana jest ochrona przeciwpożarowa, są również stosowane do śledzenia większych zmian prądu szczątkowego do 300mA.
Ograniczenia wyłącznika różnicowo-prądowego
Chociaż wyłącznik różnicowo-prądowy posiada wiele zalet, ma również pewne ograniczenia:
- nie gwarantuje działania w przypadku, gdy obciążenia nie generują standardowych przebiegów. Jest to spowodowane głównie tym, że urządzenie jest zaprojektowane do pracy przy normalnych przebiegach zasilania,
- mogą wystąpić niepożądane zadziałania. Wynika to z faktu, że przy nagłych zmianach obciążenia elektrycznego może wystąpić przepływ prądu do ziemi, szczególnie w starych urządzeniach,
- nie chroni przed przeciążeniem prądowym. Został on zaprojektowany do ochrony tylko wtedy, gdy prąd pod napięciem i prąd neutralny są różne. Jednak przeciążenie prądowe nie może być wykryte,
- nie chroni przed porażeniem prądem neutralnym. Wynika to głównie z faktu, że prąd w nich jest zrównoważony. Prąd wyrównuje się, gdy oba zaciski są trzymane razem,
- nie chroni przed przegrzaniem, które występuje, gdy przewody nie są prawidłowo wkręcone w zaciski.
Klasyfikacja wyłącznika różnicowo-prądowego
Występują w dwóch rodzajach:
- 2-polowy: stosuje się je w przypadku jednofazowego połączenia zasilania, które ma tylko przewód pod napięciem i przewód neutralny,
- 4-polowy: stosowany jest w przypadku trójfazowego połączenia zasilania.
Wartość znamionowa od 10 mA do 100 mA
Czułość 30,100,300 m mA
Wyłącznik różnicowo-prądowy jest zatem niezwykle ważny dla zapewnienia ochrony obwodów w czasie rzeczywistym. Szczególnie w przemyśle i instalacjach handlowych wysokiego napięcia, jego znaczenie nie może być podważane, ponieważ zawsze istnieje ryzyko porażenia prądem i przypadkowej śmierci z jego powodu.
Awaria wyłącznika różnicowo-prądowego - historia z interwencji
Awaria wyłącznika różnicowo-prądowego ma miejsce w domu prywatnym z nową instalacją elektryczną w dziennicy krzyki we Wrocławiu. Po otwarciu rozdzielnicy okazało się, że cała instalacja jest na jednej różnicówce. Wszystkie urządzenia AGD w kuchni i pralni, jak również pompa wody do podlewania ogródka, elektrozaworami i lampą antybakteryjną zabezpieczone były jedną różnicówką. Przy tylu urządzeniach pompach, elektrozaworach, zasilaczach elektronicznych i silnikach, jest potrzeba pogrupować urządzenia i dołożyć co najmniej drugi wyłącznik różnicowo-prądowy. Po wielu próbach wyodrębnienia uszkodzonego urządzenia powodującego zadziałanie różnicówki, udało się ustalić, że jest to zasilacz lampy UV. Po ustaleniu przyczyny awarii przekazano tą informację właścicielowi. Przywrócone zostało zasilanie całego domu. Mieszkańcy nie mogli jedynie spożywać wody bez wcześniejszego przegotowania z powodu uszkodzonego zasilacza lampy UV. Usterka elektryczna została szybko usunięta.
