UZO za bojler: kriteriji izbire + sheme in pravila priklopa

Montaža električnega bojlerja mora obvezno potekati z uporabo naprav za zaščitni izklop električnega omrežja. Prisotnost takšnih naprav omogoča preprečitev električnega udara in vžiga napeljave.

Toda modelov RCD za bojler z različnimi lastnostmi je precej. Izbirati zaščitno napravo je treba pravilno, ne da bi jo zamenjali z drugimi odklopniki in stikali.

Povedali vam bomo, kako deluje RCD, v čem se razlikuje zaščitna naprava od diferencialnega odklopnika, ter pojasnili, katere parametre je treba upoštevati pri izbiri diferencialnega stikala. Poleg tega smo pripravili podrobno shemo priključitve RCD na bojler in navedli verjetne napake pri montaži.

Zakaj bojler potrebuje RCD

Električni bojler združuje vodo in električni tok, že pri najmanjših napakah v grelnem elementu pa je to neposredna pot do vžiga in električnih poškodb. Varnosti napajanja bojlerja je treba nameniti posebno pozornost.

Ob pravilni uporabi ta električni aparat v celoti izrabi svojo življenjsko dobo, če pa so pri njegovi montaži storjene napake, lahko nastanejo težave, ki vodijo v popravilo.

Človeka ne prizadene električna napetost, ampak tok – in čim višji je v amperih, tem večja škoda se povzroči človeškemu telesu, ki je v stiku s pokvarjenim bojlerjem (+)

Glavni namen RCD je prekinitev napajalnega tokokroga električne napeljave (njen zaščitni izklop iz omrežja) ob pojavu uhajalnega toka. Po eni strani to zaščitno stikalo preprečuje električni udar človeka, po drugi strani pa preprečuje pregretje žil kablov.

Če se grelni element ali kabel, ki vodi do njega, poškoduje, kondenz zunaj in voda v notranjosti bojlerja postaneta naravni prevodni element, in ob stiku z njima ali z ohišjem bojlerja človeka zadene uhajalni tok.

Posledica so neprijetni občutki, srčna aritmija in možen smrtni izid. Vse je odvisno od jakosti delujočega električnega toka v amperih.

RCD prekine tokokrog v primeru prekinitve ničelnega zaščitnega vodnika, zmanjšanja izolacijske upornosti in majhne vrednosti okvadnega toka – pri čemer se v nasprotju z drugimi zaščitnimi odklopniki sprožitev zgodi bistveno hitreje (v nekaj milisekundah).

Ko se v tokokrogu pojavi močan tok uhajanja, začnejo vodniki delovati v ekstremnih načinih. Toda presek žil preprosto ni predviden za takšne obremenitve. Posledično se vodnik začne močno segrevati in prežiga izolacijo. To pa neizogibno poveča tveganje za nastanek požara v hiši.

Zato brez RCD priključitev grelnika vode na električno omrežje ni priporočljiva.

Najpogostejše situacije sprožitve RCD so:

• poškodba vodnika in kratek stik gole žile z ohišjem bojlerja;
• poškodba izolacijske plasti v cevnem električnem grelnem elementu;
• nepravilna izbira parametrov zaščitne naprave;
• nepravilna shema priključitve grelnika vode na električno napajanje;
• okvara same naprave za zaščito pred tokom uhajanja.

V vseh teh primerih je ob odsotnosti RCD dotik človeka z ohišjem grelnika vode ali z ogrevano vodo v njem nevaren in lahko povzroči resno poškodbo.

Razlika med RCD in drugimi zaščitnimi napravami

Treba je jasno ločevati med RCD (diferenčnim stikalom) in diferenčnim odklopnikom (diferenčni odklopnik, avtomatski odklopnik diferenčnega toka, AODT). Njun namen je nekoliko različen, delujeta načeloma drugače in tudi njuna notranja zgradba je različna.

RCD se odziva izključno na tok uhajanja. Diferenčni odklopnik je bolj zapletena naprava, katere del je prav naprava za diferenčni tok. Diferenčni odklopnik se ne sproži le zaradi zgoraj opisanih tokov uhajanja, ampak tudi ob kratkih stikih in preobremenitvah v električnem omrežju.

Pri AODT sta poleg RCD dodatno prisotna toplotni in elektromagnetni sprožilnik, ki se odzivata na prav te izjemno visoke tokove in kratke stike.

Kljub velikim zmožnostim diferenčnega odklopnika ga ni treba namestiti v tokokrog z grelnikom vode, saj je v električni omarici že nameščen običajni odklopnik, ki bo skupaj z RCD opravljal enake funkcije. Podvajanje zaščitnih naprav ni priporočljivo.

Glavni element RCD je diferenčni transformator s tremi navitji (dovod, odvod in krmiljenje). Električni tok, ki teče skozi zaščitno napravo, v njih vzbuja magnetne pretoke z nasprotnima poloma. Ob odsotnosti uhajanja, ko je grelnik vode brezhiben, je vsota tokov enaka nič.

Toda ob okvarah grelnega elementa ali prebojih izolacije, če se človek dotakne golega vodnika (ali kovinskega ohišja bojlerja), bo električni tok začel odtekati skozi njegovo telo v zemljo – posledično bo vsota tokov iz ničelne postala pozitivna.

Takrat je ravnotežje v transformatorju porušeno in elektromotorna sila, ki deluje na notranji rele, takoj prekine tokokrog, pride do sprožitve RCD.

Dodatne informacije o razlikah med RCD in diferenčnim odklopnikom ter izbiri stikalne naprave za izklop bremena so podane v tem članku.

Vrste diferencialnih stikal

RCD-ji, nameščeni skupaj z grelniki vode in drugimi električnimi napravami, se delijo po vrsti toka uhajanja, nazivnem toku, številu faz ter prisotnosti/odsotnosti zakasnitve in tehnologiji delovanja zaščitne naprave.

Če je grelnik vode močan in trifazen, je treba zanj izbrati tudi RCD, zasnovan za tri faze (s štirimi polovimi-sponkami), običajna enofazna naprava ima samo en vhod in en izhod (+).

Vsi modeli RCD se glede na vrsto toka uhajanja delijo v tri vrste:

• «A» – so zasnovani za delovanje na izmenični in pulzirajoči električni tok;
• «AC» – cenovno ugodne gospodinjske naprave, ki delujejo samo na izmenični tok;
• «B» – industrijske različice, zasnovane za delovanje v omrežjih z izmeničnim, enosmernim in usmerjenim električnim tokom.

Če je v oznaki RCD na ohišju prisoten «S», je to naprava z nastavljivo selektivno zakasnitvijo delovanja. Prekine tokokrog šele po strogo določenem času, ne takoj. Takšne naprave se uporabljajo v kaskadnih zaščitnih sistemih z več zankami. V gospodinjstvih jih skoraj ne uporabljajo.

Glede na princip prekinitve tokokroga so RCD-ji:

• elektromehanski;
• elektronski.

Elektromehanski modeli ne potrebujejo ločenega zunanjega napajanja in so bolj zanesljivi. Vendar so tudi dražji od drugih. Toda kljub visoki ceni je priporočljivo namestiti prav elektromehanske naprave.

Elektronski analogi imajo ob skokih napetosti zmanjšano učinkovitost – v takih situacijah se podaljša čas delovanja. Poleg tega ob naključni poškodbi ničelnega vodnika tak RCD preprosto preneha delovati brez napajanja.

Kako izbrati zaščitno napravo

Nazivni tok RCD določa največjo dovoljeno obremenitev v tokokrogu, ki bo šla skozenj. Ujemati se mora z močjo grelnika vode.

Na primer, če grelnik vode porabi do 2,3 kW, mora biti zaščitna naprava zasnovana za 10 A. Za grelnike z močjo 5,5–7 kW je potrebna naprava za 32 A. Za kotle z 7–8 kW pa je potreben RCD za 40 A.

Dva glavna parametra naprave za zaščitni odklop sta nazivni tok "delovni" (v amperih, "A") in "tok uhajanja" (v miliamperih, "mA"). Pri gospodinjskih modelih sta neposredno povezana, obstajajo pa posebne naprave, pri katerih ta povezava ni prisotna.

Tok uhajanja je naveden v mA (miliamperih). V skladu z elektrotehniškimi pravili je treba njegov izračun opraviti na podlagi 0,4 mA na vsak amper delovnega električnega toka. Poleg tega se doda še 10 µA na meter kabla do grelnika vode.

Ni zamanj, da priporočajo namestitev FI-stikala neposredno ob bojlerju, da se v izračunih izključi vpliv drugega parametra.

Obravnavana zaščitna naprava je po obliki in velikosti na voljo za namestitev na DIN letev v omarici ali kot blok z vtičem v običajno vtičnico.

V prodaji so modeli grelnikov vode, ki so že na začetku opremljeni s FI-stikalom, vgrajenim v kabel. Vsi parametri takih zaščitnih naprav so že vnaprej izračunani za določen bojler, treba jih je le priključiti v vtičnico.

Če nimate izkušenj z montažo električnih napeljav, lahko uporabite FI-stikalo v obliki vtičnega adapterja – s priklopom grelnika vode zagotovo ne bo težav, le pravilno morate izbrati parametre zaščitnega bloka.

Še ena podrobnost izbire FI-stikala je obstoj naravnih uhajanj toka pri skoraj vsaki električni napravi. Če so, so navedeni v tehničnem listu grelnika vode.

Nazivni parametri zaščitne naprave morajo presegati te podatke iz tehničnega lista vsaj za trikrat, sicer bo prihajalo do stalnih lažnih sprožitev.

Med najboljšimi proizvajalci diferenčnih stikal so:

• švedsko-švicarsko ABB;
• francoska Legrand in Schneider Electric;
• nemška Siemens in AEG;
• ruski «KEAZ», IEK in DEKraft.

Pri evropskih proizvajalcih so cene nekoliko višje. Vendar izdelki ruskih podjetij pogosto niso nič slabši po kakovosti.

Sheme priključitve na električne bojlerje

Za grelnik vode je mogoče napravo za zaščito pred uhajanjem toka namestiti neposredno v stanovanjsko (hišno) električno omarico ali neposredno na steno ob grelni napravi.

Načelo zaporedja priklopa je v obeh primerih enako – bojler, FI-stikalo, linijski odklopnik, števec in glavni odklopnik. Pri tem lahko FI-stikalo in odklopnik določene linije z vtičnico za grelnik vode zamenjate, obe shemi sta pravilni.

Klasična možnost priklopa FI-stikala za bojler je namestitev na linijo, ki je posebej namenjena grelnemu kotlu, za odklopnikom (+)

Gospodinjski grelnik vode je treba priključiti na ločeno vejo iz električne omarice. Pri tem na njej v idealnem primeru ne sme biti vtičnic ali drugih električnih naprav.

Bojler je precej nevarna naprava. Najbolje je, če zaščitna naprava deluje samo zanj. To bo povečalo varnost uporabe grelnika in poenostavilo odkrivanje problematičnih mest v celotni hišni napeljavi.

Če FI-stikalo namestite poleg grelnika vode, bo žica od zaščitne naprave do odklopnika v omarici ostala brez 'nadzora'. Če se na njej poškoduje izolacija, bojlerska zaščitna naprava preprosto ne bo sprožila. Sploh ne bo zaznala uhajajočega električnega toka.

Vendar so bojlerji pogosto nameščeni v kopalnicah, kjer je visoka vlažnost. Še dobro, če je v električni omarici nameščen dodatni skupni RCD za celotno hišo, ki bo izklopil omrežje. Sicer bo takšen preboj neizbežno povzročil električni udar osebe, ki se je odločila tuširati.

Možne napake pri montaži

Napaka št. 1. Da bi RCD deloval pravilno, v zaščitenem krogu niso dovoljeni stiki med »delovno ničlo« in »ozemljitvijo«. Za vsako od teh žic je treba uporabiti svoje zbiralko. Pri tem v priključitvi zaščitne naprave »ozemljitev« sploh ni prisotna. Ta vodnik ni nikjer priključen nanjo.

Napajalna žica iz električne omarice se priključi na zgornje sponke RCD, z spodnjih sponk gre linija na bojler – obratno vodnikov ni dovoljeno priključiti (+)

Napaka št. 2. Delovni tok RCD se izbere enak ali z rahlim preseganjem delovnega toka odklopnika v krogu. Le tako lahko odklopnik zaščiti samo zaščitno napravo pred preobremenitvami.

Napaka št. 3. Neizkušeni električarji pogosto nameščajo vtičnice in RCD neposredno pod bojlerjem. Tega kategorično ne priporočamo.

Puščanja iz bojlerja ni mogoče popolnoma izključiti, pri takšni postavitvi vtičnic in drugih električnih naprav z golimi žicami pod potencialnim »vodnim slapom« pa do tragedije ni daleč.

Napaka št. 4. Bojlerja ne smete priključiti samo prek RCD ali enega samega odklopnika. Te naprave se dopolnjujejo, nikakor pa ne podvajajo ena druge. Bojler ščitijo pred bistveno različnimi problematičnimi situacijami v električnem omrežju.

Napaka št. 5. Če izberete preveč občutljiv RCD (z nizkim uhajalnim tokom), se bo prekomerno pogosto sprožil in blokiral krog. Bojler se bo nenehno izklapljal. Posledično se voda ne bo normalno segrela in bojler lahko zaradi nenehnih vklopov in izklopov odpove.

Po končani električni namestitvi je treba preveriti delovanje RCD. Za to ima večina bojlerjev funkcijo »TEST«, ki simulira uhajanje toka. Če je vse pravilno priključeno in zaščita deluje, se bo RCD sprožil in bojler bo izključen.

V nasprotnem primeru je treba preveriti, kje in kaj ne deluje, kot bi moralo. Poleg tega se priporoča izvajanje tovrstnih preverjanj enkrat mesečno in tudi pozneje.

Zaključki in koristen video na to temo

Nians pri montaži diferenčne zaščitne naprave je malo, vendar obstajajo. Da bi vam lažje razumeli ta vprašanja in pravilno izbrali samo napravo, smo pripravili izbor ustreznih videoposnetkov. V njih so podrobno opisani principi delovanja in sheme priključitve RCD v omrežje z bojlerjem.

Priključitev zaščitnih naprav v omrežjih brez ozemljitve:

Kaj je RCD in zakaj je potreben v gospodinjstvu (na primeru priključitve pralnega stroja):

Priključiti grelnik vode na omrežje brez diferenčnega zaščitnega stikala (RCD) ni priporočljivo. Le zaščitna naprava, ki zaznava uhajanje toka, lahko zaščiti uporabnike. Pri namestitvi takšne naprave ni težav, vključite jo lahko sami v napajalni tokokrog, če izberete ustrezne parametre glede na električni tok.

Ali imate osebne izkušnje z izbiro in priključitvijo diferenčnega zaščitnega stikala (RCD) na grelnik vode? Želite deliti svoje znanje ali postaviti vprašanja o tej temi? Prosimo, pustite komentarje in sodelujte v razpravah – obrazec za povratne informacije se nahaja spodaj.