Prúdový chránič pre ohrievač vody: kritériá výberu + schémy a pravidlá pripojenia

Montáž bojlera pracujúceho na elektrinu je bezpodmienečne potrebné vykonať s použitím prostriedkov ochranného vypnutia elektrickej siete. Prítomnosť takýchto zariadení umožňuje vyhnúť sa úrazu človeka elektrickým prúdom a vznieteniu vedenia.

Ale modelov prúdových chráničov pre ohrievač vody s rôznymi charakteristikami existuje mnoho. Vyberať ochranný prístroj treba správne, nezamieňať ho s inými ističmi a vypínačmi.

Poradíme vám, ako funguje prúdový chránič, v čom spočívajú rozdiely ochranného zariadenia od diferenciálneho ističa, vysvetlíme, aké parametre je potrebné zohľadniť pri výbere diferenciálneho vypínača. Okrem toho sme pripravili podrobnú schému zapojenia prúdového chrániča k bojleru a označili sme pravdepodobné chyby montáže.

Prečo ohrievač vody potrebuje prúdový chránič

Elektrický bojler spája v sebe vodu a elektrický prúd a pri najmenších poruchách vo vyhrievacom telese to je priama cesta k vznieteniu a elektrickým úrazom. Bezpečnosti napájania ohrievača vody treba venovať osobitnú pozornosť.

Pri správnej prevádzke tento elektrospotrebič úplne odpracuje svoju životnosť, ale ak sa pri jeho montáži vyskytnú chyby, môžu vzniknúť problémy vedúce k oprave.

Človek nie je zasiahnutý elektrickým napätím, ale prúdom – a čím je vyšší v ampéroch, tým väčšia škoda je spôsobená ľudskému organizmu, ktorý je v kontakte s pokazeným ohrievačom vody (+)

Hlavným účelom prúdového chrániča je prerušenie napájacieho obvodu elektroinštalácie (jej ochranné vypnutie od siete) pri vzniku unikajúceho prúdu. Na jednej strane tento ochranný vypínač zabraňuje zásahu človeka elektrickým prúdom, na druhej strane predchádza prehriatiu žíl vodičov.

Ak sa vyhrievacie teleso alebo kábel, ktorý k nemu vedie, náhle poškodia, potom kondenzát zvonku a voda vo vnútri bojlera sa premenia na prirodzený vodivý prvok a pri dotyku s nimi alebo s telesom ohrievača vody človeka zasiahne unikajúci prúd.

V dôsledku toho – nepríjemné pocity, arytmia srdca a možný smrteľný koniec. Všetko závisí od sily pôsobiaceho elektrického prúdu v ampéroch.

Prúdový chránič preruší obvod v prípade prerušenia nulového ochranného vodiča, zníženia úrovne izolácie a malej hodnoty zvodového prúdu – pričom na rozdiel od iných ochranných ističov dôjde k spusteniu oveľa rýchlejšie (v priebehu niekoľkých milisekúnd).

Pri objavení sa silného zvodového prúdu v obvode začnú vodiče pracovať v extrémnych režimoch. Prierez žíl však nie je navrhnutý na takéto zaťaženie. Výsledkom je, že vodič sa začne silne zahrievať a prepaľovať izoláciu. A to nevyhnutne vedie k zvýšeniu rizika vzniku požiaru v dome.

Preto sa bez prúdového chrániča neodporúča pripájať ohrievač vody k elektrickej sieti.

Najčastejšími situáciami spustenia prúdového chrániča sú:

• poškodenie vodiča a skrat holého žily na kryt bojlera;
• poškodenie vrstvy izolácie v rúrkovom elektrickom vykurovacom elemente;
• nesprávny výber parametrov ochranného zariadenia;
• nesprávna schéma zapojenia ohrievača vody k elektrickému napájaniu;
• porucha samotného zariadenia na ochranu pred unikajúcim prúdom.

Vo všetkých týchto prípadoch, pri absencii prúdového chrániča, je dotyk človeka s krytom ohrievača vody alebo s ohriatou vodou v ňom spojený s rizikom vážneho zranenia.

Odlišnosť ochranného vypínacieho zariadenia

Je potrebné jasne rozlišovať medzi prúdovým chráničom (diferenciálnym vypínačom) a difautom (diferenciálnym ističom, automatickým vypínačom diferenciálneho prúdu, AVDT). Majú trochu odlišné určenie, pracujú principiálne inak a aj ich vnútorné usporiadanie sa líši.

Prúdový chránič reaguje výlučne na unikajúci prúd. Diferenciálny istič je zložitejšie zariadenie, ktorého súčasťou je práve zariadenie na ochranu pred unikajúcim prúdom. Diferenciálny istič sa spúšťa nielen pri vyššie opísaných unikajúcich prúdoch, ale aj pri skratoch a preťaženiach v elektrickej sieti.

V AVDT okrem prúdového chrániča sú dodatočne prítomné tepelné a elektromagnetické spúšťače, ktoré reagujú na tie isté nadprúdy a skraty.

Napriek veľkým možnostiam diferenciálneho ističa nie je potrebné inštalovať ho do obvodu s ohrievačom vody, v elektrickom rozvádzači je už bežný istič, ktorý spolu s prúdovým chráničom bude vykonávať rovnaké funkcie. Duplikovať ochranné prístroje sa neodporúča.

Hlavným uzlom prúdového chrániča je diferenciálny transformátor s tromi vinutiami (prívod, odvod a riadenie). Prechádzajúci elektrický prúd cez ochranný prístroj na nich vybudí magnetické toky s priamo opačnými pólmi. Pri absencii unikajúceho prúdu, keď je ohrievač vody v poriadku, súčet prúdov sa rovná nule.

Ale pri poruchách vykurovacieho telesa (TEN) alebo pri poruche izolácie, ak sa človek chytí holého vodiča (alebo kovového krytu bojlera), začne cez jeho telo unikať elektrický prúd do zeme – v dôsledku čoho sa súčet prúdov z nulového stane kladným.

Potom sa naruší rovnováha v transformátore a pôsobiaca elektromotorická sila na vnútorné relé okamžite rozpojí obvod, dôjde k spusteniu prúdového chrániča.

Ďalšie informácie o rozdieloch medzi prúdovým chráničom a diferenciálnym ističom, ako aj o výbere spínacieho prístroja na odpojenie záťaže sú uvedené v tomto článku.

Druhy diferenciálnych vypínačov

Prúdové chrániče inštalované s ohrievačmi vody a inými elektrospotrebičmi sa delia podľa charakteru unikajúceho prúdu, pracovného prúdu, počtu fáz, ako aj prítomnosti/neprítomnosti oneskorenia a technológie aktivácie ochranného prístroja.

Ak je ohrievač vody výkonný a trojfázový, ochranné zariadenie na odpojenie preň by sa malo vybrať tiež dimenzované na tri fázy (so štyrmi pólmi-svorkami), pri bežnom jednofázovom zariadení je len jeden vstup a jeden výstup (+).

Všetky modely prúdových chráničov sa podľa typu unikajúceho prúdu delia na tri druhy:

• «A» – sú navrhnuté na aktiváciu striedavým a pulzujúcim elektrickým prúdom;
• «AC» – lacné domáce zariadenia, ktoré sa aktivujú len striedavým prúdom;
• «B» – priemyselné varianty, navrhnuté na prevádzku v sieťach so striedavým, jednosmerným a usmerneným elektrickým prúdom.

Ak je na označení prúdového chrániča na tele prítomné «S», ide o prístroj s nastaviteľným selektívnym oneskorením aktivácie. Preruší obvod až po presne stanovenom čase, nie okamžite. Takéto zariadenia sa používajú v kaskádových ochranných systémoch s viacerými okruhmi. V domácnostiach sa prakticky nepoužívajú.

Podľa princípu prerušenia obvodu sú prúdové chrániče:

• elektromechanické;
• elektronické.

Elektromechanické modely nepotrebujú samostatné externé napájanie a sú spoľahlivejšie. Sú však aj drahšie ako tie druhé. Ale napriek vysokej cene sa odporúča inštalovať práve elektromechanické zariadenia.

Elektronické analógy – pri skokoch napätia sa znižuje účinnosť prístroja – v takýchto situáciách sa u nich predlžuje čas aktivácie. Navyše pri náhodnom poškodení nulového vodiča takýto prúdový chránič jednoducho prestane fungovať bez napájania.

Ako vybrať ochranné zariadenie

Pracovný prúd prúdového chrániča určuje maximálne prípustné zaťaženie v obvode, ktoré ním bude prechádzať. Mal by zodpovedať výkonu ohrievača vody.

Napríklad, ak bojler spotrebúva do 2,3 kW, ochranné zariadenie by malo byť dimenzované na 10 A. Pre ohrievače s výkonom 5,5–7 kW je potrebný prístroj na 32 A. Ale pre kotly s výkonom 7–8 kW sa vyžaduje prúdový chránič na 40 A.

Dva hlavné parametre ochranného zariadenia na odpojenie – menovitý prúd „pracovný“ (v ampéroch, „A“) a „unikajúci“ (v miliampéroch, „mA“). U domácich modelov sú priamo prepojené, no existujú aj špeciálne prístroje, u ktorých táto korelácia chýba.

Unikajúci prúd sa uvádza v mA (miliampéroch). Podľa elektrotechnických pravidiel sa jeho výpočet musí vykonať na základe 0,4 mA na každý Ampér pracovného elektrického prúdu. K tomu sa ešte pridáva 10 µA na meter kábla k ohrievaču vody.

Nie nadarmo sa odporúča inštalovať RCD priamo vedľa bojlera, aby sa vylúčil vplyv druhého parametra vo výpočtoch.

Uvažované ochranné zariadenie je podľa tvaru a veľkosti určené na montáž na DIN-lištu v rozvádzači a vo forme bloku so zástrčkou do bežnej zásuvky.

V predaji sú modely ohrievačov vody, ktoré sa pôvodne dodávajú so vstavaným RCD v kábli. Všetky parametre takýchto ochranných zariadení sú už vopred vypočítané pre konkrétny bojler, stačí ich len zapojiť do zásuvky.

Ak nemáte zručnosti na montáž elektrických vodičov, môžete použiť RCD vo forme adaptéra do zásuvky – s pripojením ohrievača vody určite nebudú problémy, stačí len správne zvoliť parametre ochranného bloku.

Ďalším momentom výberu RCD je prítomnosť prirodzených zvodových prúdov takmer u každého elektrického zariadenia. Ak existujú, uvádzajú sa v technickom pasu ohrievača vody.

Nominálne parametre ochranného zariadenia musia tieto pasové údaje prekračovať minimálne trojnásobne, inak bude neustále dochádzať k falošným spúšťaniam.

Medzi najlepších výrobcov diferenciálnych vypínačov patria:

• švédsko-švajčiarska ABB;
• francúzske Legrand a Schneider Electric;
• nemecké Siemens a AEG;
• ruské «KEAZ», IEK a DEKraft.

U európskych výrobcov sú ceny o niečo vyššie. Pritom výrobky ruských spoločností im často vôbec nezaostávajú v kvalite.

Schémy zapojenia k elektrickým bojlerom

Pre ohrievač vody je možné inštalovať zariadenie na ochranu pred zvodovým prúdom priamo v bytovom (chatovom) elektrickom rozvádzači alebo priamo na stene pri ohrievacom zariadení.

Princíp postupnosti pripojenia je v oboch prípadoch rovnaký – bojler, RCD, istič vedenia, elektromer a hlavný istič. Pritom RCD a istič konkrétneho vedenia so zásuvkou na ohrievač vody je možné vymeniť, obe schémy sú správne.

Klasická možnosť pripojenia RCD pre bojler je jeho inštalácia na vedenie vyhradené špeciálne pre ohrievací kotol za ističom (+).

Domáci ohrievač vody by mal byť pripojený na samostatnú vetvu z elektrického rozvádzača. Navyše v ideálnom prípade by na nej nemali byť žiadne zásuvky ani iné elektrické spotrebiče.

Bojler je pomerne nebezpečný prístroj. Najlepšie je, ak bude ochranné zariadenie pracovať len preň. To zvýši bezpečnosť prevádzky ohrievača a zjednoduší identifikáciu problémových miest v celej elektroinštalácii v dome.

Ak sa RCD nainštaluje vedľa ohrievača vody, kábel od ochranného zariadenia k ističu v rozvádzači bude bez «dozoru». Pri poškodení izolácie na ňom bojlerové ochranné zariadenie jednoducho nespustí. Ani si nevšimne unikajúci elektrický prúd.

Avšak bojlery sa často montujú v kúpeľniach, kde je vysoká vlhkosť. Dobre ešte, ak je v elektrickom rozvádzači inštalovaný dodatočný spoločný prúdový chránič (RCD) pre celý dom, aj keď vypne sieť. Inak takýto prieraz nevyhnutne povedie k zásahu elektrickým prúdom človeka, ktorý sa rozhodol osprchovať.

Možné chyby montáže

Chyba č. 1. Aby prúdový chránič fungoval správne, v chránenom obvode nie sú prípustné kontakty medzi „pracovnou nulou“ a „zemou“. Pre každý z týchto vodičov sa musí použiť vlastná prípojnica. Pritom v pripojení ochranného zariadenia „uzemnenie“ vôbec nie je prítomné. Tento vodič sa k nemu nikde nepripája.

Prívodný vodič z elektrického rozvádzača sa pripája k horným svorkám prúdového chrániča, od spodných vedenie smeruje k ohrievaču vody – opačne vodiče privádzať nie je dovolené (+)

Chyba č. 2. Pracovný prúd prúdového chrániča sa volí rovnaký alebo s miernym prevýšením pracovného prúdu ističa v obvode. Len tak automatický istič bude schopný ochrániť samotné ochranné zariadenie pred preťažením.

Chyba č. 3. Menej skúsení elektrikári často inštalujú zásuvky a prúdové chrániče priamo pod ohrievačom vody. Takto robiť sa kategoricky neodporúča.

Úniky z vodohrevného bojlera nemožno úplne vylúčiť a pri takejto schéme umiestnenia zásuviek a iných elektrických spotrebičov s holými vodičmi pod potenciálnym „vodopádom“ k tragédii nie je ďaleko.

Chyba č. 4. Ohrievač vody nemožno pripájať len cez prúdový chránič alebo jeden istič. Tieto zariadenia sa dopĺňajú, ale v žiadnom prípade sa navzájom neduplikujú. Chránia bojler pred zásadne odlišnými problémovými situáciami v elektrickej sieti.

Chyba č. 5. Ak sa vyberie príliš citlivý prúdový chránič (s nízkym unikajúcim prúdom), bude príliš často zbytočne spúšťať blokovanie obvodu. Ohrievač vody sa bude neustále vypínať. V dôsledku toho sa voda normálne nezohreje a bojler môže v dôsledku neustáleho zapínania/vypínania zlyhať.

Po dokončení elektroinštalácie je potrebné skontrolovať funkčnosť prúdového chrániča. Na tento účel má väčšina ohrievačov vody funkciu „TEST“, ktorá simuluje unikajúci prúd. Ak je všetko zapojené správne a ochrana funguje, dôjde k jej aktivácii s odpojením bojlera od napätia.

V opačnom prípade je potrebné zistiť, kde a čo nefunguje tak, ako má. Pritom sa odporúča vykonávať takéto kontroly raz mesačne a aj neskôr.

Závery a užitočné video k téme

Nuansy pri montáži ochranného vypínacieho zariadenia je málo, ale existujú. Aby ste sa v týchto otázkach ľahšie zorientovali a správne vybrali samotný prístroj, pripravili sme výber príslušných videomateriálov. V nich je podrobne popísaný princíp fungovania a schémy zapojenia prúdového chrániča v sieti s ohrievačom vody.

Pripojenie ochranných zariadení v sieťach bez uzemnenia:

Čo je to prúdový chránič, prečo je potrebný v domácnosti (na príklade pripojenia práčky):

Pripojenie ohrievača vody do siete bez UZO sa neodporúča. Iba ochranné zariadenie, ktoré sleduje úniky prúdu, dokáže ochrániť používateľov. Montáž takéhoto zariadenia nie je zložitá, zapojiť ho do napájacieho obvodu je možné samostatne po výbere vhodných parametrov podľa elektrického prúdu.

Máte osobnú skúsenosť s výberom a pripojením UZO k ohrievaču vody? Chcete sa podeliť o nadobudnuté vedomosti alebo sa opýtať na otázky k téme? Prosím, zanechajte komentáre a zapojte sa do diskusií – formulár pre spätnú väzbu sa nachádza nižšie.