Požarno UZO: priporočila za izbiro, pravila in sheme montaže

Po pravilih projektiranja električnih inštalacij in normah požarne varnosti mora imeti električno omrežje na vhodu v stanovanje ali hišo protipožarni RCD. To je običajno diferenčno stikalo, le da ima višjo vrednost uhajajočega toka kot klasične naprave za zaščito pred električnim udarom.

Pri izbiri takšne naprave, namenjene preprečevanju požara, je treba upoštevati vrsto pogojev. Njena namestitev prav tako zahteva izpolnjevanje specifičnih zahtev električne inštalacije.

Poglejmo si posebnosti delovanja te naprave, področje njene uporabe in ključne značilnosti, na katere morate biti pozorni pri izbiri te opreme.

Splošne funkcije diferenčnega stikala

V gospodinjskih in industrijskih električnih omrežjih se uporablja več vrst zaščitnih naprav, namenjenih preprečevanju požarov in električnih udarov. Vse so zasnovane za delovanje ob okvarah v električnih inštalacijah ali preboju izolacije ožičenja.

Načelo delovanja, notranji elementi in nadzorovane značilnosti so pri njih različni. Vendar je povsod ena naloga – ob pojavu težav hitro prekiniti napajalni krog.

Ne smemo zamenjevati RCD in diferenčnega odklopnika, njuna naprava in funkcionalnost se razlikujeta. Prva naprava nadzoruje izključno pojav uhajajočega toka, druga pa je zasnovana tudi za delovanje ob kratkih stikih in preobremenitvah v omrežju.

RCD (diferenčno stikalo) je elektrotehnična naprava, ki prekine napajalni vod ob pojavu visokega uhajajočega toka. Slednji nastane ob preboju izolacijske plasti v različnih toplotnih električnih grelnikih in vodnikih.

Če se v tem trenutku človek dotakne ohišja okvarjene opreme, bo električni tok šel skozi njega v zemljo. To lahko povzroči hude poškodbe. Da bi to preprečili, se v krog vgradi naprava za zaščitni odklop (diferenčni zaščitni odklopnik).

Običajni in protipožarni RCD sta sestavljena iz:

• ohišja;
• transformatorja s tremi navitji;
• releja EDS.

V normalnem delovnem stanju električni tok, ki teče skozi transformatorska navitja, tvori magnetne tokove z različnimi poli. Pri njihovem seštevanju nastane končna ničla. Rele je v takem stanju v zaprtem položaju in prepušča tok.

Toda ob pojavu uhajanja se ravnotežje na navitjih poruši. Na to se odzove obravnavano avtomatsko stikalo, ki prekine tokokrog. Posledično napetost v omrežju izgine – okvarjena električna naprava je brez napajanja, človeku pa nič več ne grozi. Sprožanje RCD se zgodi v nekaj milisekundah.

Električna oprema postane vir požara pri:

• kratkih stikih;
• preobremenitvah v omrežju in/ali sami električni napeljavi;
• nadnormativnih uhajanjih, povezanih z degradacijo izolacije.

V prvih dveh primerih se zaščitni izklop izvede z diferenčnim odklopnikom (termično elektromagnetnim sprožilcem) ali s pregoretjem varovalke. Za tretjo situacijo pa obstaja obravnavani RCD po diferenčnem toku. Obstajajo tudi posebne naprave za nadzor izolacije, vendar so drage in se v stanovanjskih ali hišnih razdelilnih omaricah redko nameščajo.

Kako lahko RCD prepreči požar?

Pri električnih poškodbah ne nastanejo iskre, ki bi lahko povzročile vžig. Toda požar lahko vseeno nastane ob pojavu toka uhajanja. Gre za napeljavo in električni tok, ki teče po kablih. Žile so prvotno dimenzionirane za strogo določene vrednosti napetosti. Če ti parametri presežejo projektne norme, ni daleč do pojava odprtega ognja.

Če skozi pretrgano izolacijo začne močno uhajati električni tok, se kovina žic, ki ni dimenzionirana za to, začne preveč segrevati – to vodi do taljenja izolacijskega ovoja in segrevanja okoliških predmetov.

Naloga protipožarnega RCD je nadzor nad to situacijo in preprečevanje pregrevanja napeljave. Če je izolacija poškodovana in je nastal tok uhajanja, zaščitna naprava preprosto odklopi problematični vod iz omrežja. Če je v tokokrogu diferenčni odklopnik, sploh ne pride do prekomernega segrevanja kovine žil in nastanka ognja.

Električni tok uhajanja v območju 300–500 mA in napetosti 220 V – to je sproščena toplota, enaka toploti, ki nastane pri prižganem domačem vžigalniku. Takšno sproščanje toplote neizogibno vodi do vžiga napeljave in vsega v bližini.

Glavna funkcija obravnavanega razreda RCD ni zaščita človeka, temveč povečanje požarne varnosti. Da bi preprečili električne udare, se za protipožarnimi zaščitnimi napravami v tokokrog namestijo običajne naprave manjšega nazivnega toka uhajanja.

Funkcionalno protipožarni RCD ščiti:

1. Dovodni kabel pred seboj.
2. Napeljavo linije porabnikov za seboj.
3. Priključeno električno opremo, ko ob okvarah ne deluje nižje nameščeni standardni diferenčni odklopnik.

Protipožarna UZO je del kaskadne zaščite električnega omrežja 220 V. Ne uporablja se v sistemih za dim in spremljanje požarov. V teh sistemih takšnih zaščitnih naprav, nasprotno, ne sme biti. Pri določenih razmerah lahko izklopijo tak nadzorni sistem, kar je popolnoma nesprejemljivo.

Merila za izbiro opreme

Obstoječe UZO se delijo na enofazne in trifazne. V gospodinjstvu se uporabljajo samo prve naprave. V stanovanje in zasebno hišo iz električne omarice skoraj vedno pride linija z eno fazo. Diferenčno stikalo za to se uporablja z dvema sponkama (vhod plus izhod), medtem ko imajo trifazne različice štiri priključke za žice.

Vse UZO se delijo glede na vrsto toka uhajanja v tri skupine: 'A', 'B' in 'AC'. Za protipožarne potrebe je treba vzeti različico 'AC' (samo za izmenični električni tok), 'A' in 'B' sta dražja, saj sta dodatno zasnovana za delovanje s pulzirajočimi in usmerjenimi tokovi.

Naprave za zaščitni izklop (UZO) so:

• elektronski;
• elektromehanske.

Prve so dražje, a manj zanesljive. V skoraj vseh primerih je protipožarno UZO najbolje vzeti elektromehanskega razreda. Takšno stikalo ne potrebuje zunanjega napajanja. Elektronska različica ob prekinitvi napajalnega voda preneha delovati in spremljati poškodbe izolacije. Poleg tega se ji med napetostnim sunkom poveča čas odziva.

Dva glavna kriterija izbire protipožarnega UZO sta selektivnost naprave (prisotnost možnosti nastavitve zakasnitve izklopa) in visok parameter toka uhajanja (100–300 mA). Če eden od teh pogojev ni izpolnjen, potem sistem zaščitnih naprav v električni omari ne bo deloval, kot je treba.

UZO selektivnega tipa je na ohišju označeno s črko 'S', prav to je treba namestiti kot protipožarni element kaskade (sproži se z nastavljeno časovno zakasnitvijo).

Po normativih mora protipožarno UZO vsaj trikrat presegati spodaj nameščeno običajno UZO glede na:

• tok uhajanja;
• čas odziva.

Če je razlika v teh parametrih manjša od trikratne, potem bo ob sprožitvi spodaj nameščenega diferenčnega stikala na izklop tokokroga reagiralo tudi protipožarno UZO. Posledično bo težje ugotoviti vzrok izklopa, brez napajanja pa bodo ostali vsi porabniki v vzporednih vodih, na katerih ni težav.

V idealnem primeru naj kaskadna shema iz različnih UZO deluje tako, da ob pojavu težav reagira samo tista naprava, ki je najbližje mestu preboja izolacije. Pri takem razmerju se izklopi samo zaščiteno vezje. Ostala vezja še naprej ostajajo pod napetostjo.

Glede zahteve po visokem parametru toka uhajanja je situacija naslednja. Pri običajnih RCD se ta izbira v območju 10–40 miliamperov. Delovni električni tok (največja poraba naprav, priključenih na linijo) v tem primeru doseže 16–40 A. Za razsvetljavo in vtičnice z gospodinjskimi aparati je to povsem dovolj.

Vendar so v vsakem električnem omrežju prisotni naravni uhajalni tokovi. Pri načrtovanju notranjega električnega sistema stanovanja ali hiše jih posebej izračunajo, da pravilno izberejo RCD. Ne smejo presegati 1/3 toka uhajanja izbranega diferencialnega odklopnika za določeno linijo. V nasprotnem primeru bo zaščitna naprava redno lažno sprožala.

V skladu s pravili se protipožarni RCD namesti takoj za električnim števcem na vhodu v hišo; na njem se seštevajo naravni uhajalni tokovi vse priključene gospodinjske opreme v stanovanju.

Če bi zaščitno napravo izbrali kot za običajni primer (10–40 mA), bi bilo električno omrežje stalno izklopljeno. Dejansko bi RCD neprekinjeno zaznaval uhajanja in sprožil izklop napajanja na vseh linijah električnega napajanja hiše.

Sheme namestitve zaščitnega stikala

RCD ni zasnovan za spremljanje preobremenitev v električnem omrežju, zato ga je treba obvezno namestiti skupaj s standardnim 'odklopnikom' – avtomatskim odklopnikom. Tako bo zaščita popolna na vseh problematičnih področjih.

Standardna shema priključitve zaščitnih naprav v električni omarici je naslednja:

1. Prvi na vhodu je odklopnik.
2. Nato se namesti števec električne energije.
3. Nato se priključi protipožarni RCD (100–300 mA).
4. Nato se vezje razdeli na več ločenih porabniških linij z RCD za zaščito pred električnim udarom (10–40 mA).

V nekaterih shemah prvi avtomatski odklopnik zamenjajo s paketnim stikalom, manj zmogljive odklopnike pa nato namestijo na porabniških linijah. Taka različica prav tako ni v nasprotju s pravili.

Pri priključitvi vodnikov je pomembno paziti, da izhodi iz RCD niso združeni na skupnem ničelnem vodniku in da se nikjer ne križajo z drugimi ničelnimi žilami ali ohišjem omarice. Po tej zaščitni napravi mora linija iti neposredno na drug RCD ali odklopnik, nato pa takoj k porabnikom.

Po končani montaži je treba preveriti pravilnost sestave celotne sheme in delovanje zaščitne naprave.

Najprej v vtičnico priključimo kakšno napravo, da se v omrežju pojavi obremenitev in se napaja napetost. Če je vse pravilno in je izolacija povsod nepoškodovana, potem ne bi smelo priti do nobenih sprožitev RCD.

Nato se preveri sam diferenčni stikalnik. Za to ima večina RCD gumb »T« (»TEST«). Ob njegovem pritisku se simulira izračunani tok uhajanja, zaradi česar mora zaščita normalno sprožiti. Testiranje mora delovati ne glede na to, ali je obremenitev prisotna ali ne.

Če ob pritisku na »TEST« RCD ni izklopil linije, je okvarjen. Možna je situacija, ko se je pokvaril simulacijski tokokrog uhajanja. V tem primeru bo zaščitna naprava še naprej opravljala svoje funkcije, kot je predvideno. Vendar je tudi tak stikalnik bolje takoj zamenjati. Priporočljivo je, da tak pregled izvajate enkrat na mesec.

Zaključki in koristen video na to temo

Treba je jasno ločevati funkcije s parametri protipožarnega in običajnega RCD. Ti napravi sta na videz in znotraj popolnoma enaki. Vendar pa so naloge, ki so jim dodeljene, različne. Da bi razumeli vse nianse teh razlik, priporočamo, da si dodatno ogledate spodaj navedene videoposnetke.

Namen protipožarnega RCD:

Kaj je naprava za zaščitno odklop s opisom nazivnih vrednosti in vrst:

Zakaj gospodinjske aparate priključiti prek RCD:

Protipožarni RCD lahko vedno namestite sami, saj so navodila preprosta in razumljiva tudi za amaterje. Ima samo dva vhoda, priključiti je treba le par vodnikov. Pomembno je le, da pravilno izberete nazivne vrednosti te naprave, da se sproži, ko je potrebno. Če pa nimate veščin za takšno priključitev, je bolje povabiti električarja.

Imate izkušnje s samostojno montažo protipožarnih RCD? Delite svoje pridobljeno znanje z obiskovalci našega spletnega mesta in postavljajte vprašanja o temi članka v spodnjem bloku.