DDR pentru încălzitor de apă: criterii de selecție + scheme și reguli de conectare

Montarea boilerului electric trebuie efectuată obligatoriu cu utilizarea dispozitivelor de protecție prin deconectare a rețelei electrice. Prezența unor astfel de dispozitive permite evitarea electrocutării persoanei și a incendiului cablajului.

Dar există multe modele de RCD-uri pentru încălzitorul de apă cu caracteristici diferite. Trebuie să alegeți corect dispozitivul de protecție, fără a-l confunda cu alte automate și întrerupătoare.

Vă vom explica cum funcționează RCD-ul, care sunt diferențele dintre dispozitivul de protecție și întrerupătorul diferențial, și vom explica ce parametri trebuie să luați în considerare în mod obligatoriu la alegerea întrerupătorului diferențial. În plus, am pregătit o schemă detaliată de conectare a RCD-ului la boiler și am evidențiat posibilele erori de montare.

De ce este necesar RCD-ul pentru încălzitorul de apă

Boilerul electric combină apa și curentul electric, iar la cele mai mici defecțiuni ale elementului de încălzire, acesta este un drum direct către incendiu și electrocutări. Siguranței alimentării încălzitorului de apă trebuie să i se acorde o atenție deosebită.

La o exploatare corectă, acest aparat electric își servește întreaga durată de viață, dar dacă la montarea sa se comit erori, pot apărea probleme care duc la reparații.

Omul este afectat nu de tensiunea electrică, ci de curent – și cu cât acesta este mai mare în amperi, cu atât mai mult rău este provocat organismului uman aflat în contact cu încălzitorul de apă defectat (+)

Scopul principal al RCD-ului este întreruperea circuitului de alimentare a instalației electrice (deconectarea sa de protecție de la rețea) la apariția unui curent de scurgere. Pe de o parte, acest întrerupător de protecție previne electrocutarea persoanei, iar pe de altă parte, previne supraîncălzirea firelor conductoare.

Dacă elementul de încălzire sau cablul care vine la el se deteriorează brusc, condensul din exterior și apa din interiorul boilerului se transformă într-un element conductor natural, iar la contactul cu acestea sau cu carcasa încălzitorului de apă, persoana este electrocutată de curentul de scurgere.

Ca urmare – senzații neplăcute, aritmie cardiacă și posibil deces. Totul depinde de puterea curentului electric de acțiune în amperi.

Întrerupătorul diferențial (ID) întrerupe circuitul în cazul întreruperii conductorului neutru de protecție, a scăderii nivelului de izolație și a unei valori mici a curentului de defect – spre deosebire de alte dispozitive de protecție, declanșarea are loc semnificativ mai rapid (în câteva milisecunde).

Atunci când în circuit apare un curent de scurgere puternic, conductoarele încep să funcționeze în regimuri excesive. Însă secțiunea firelor nu este calculată pentru astfel de sarcini. Ca urmare, conductorul începe să se încălzească puternic, topind izolația. Iar aceasta duce inevitabil la creșterea riscului de incendiu în casă.

Prin urmare, nu se recomandă conectarea încălzitorului de apă la rețeaua electrică fără un întrerupător diferențial (ID).

Cele mai frecvente situații de declanșare a întrerupătorului diferențial sunt:

• deteriorarea conductorului și scurtcircuitarea firului gol pe carcasa boilerului;
• deteriorarea stratului de izolație al elementului de încălzire tubular;
• selectarea incorectă a parametrilor dispozitivului de protecție;
• schema incorectă de conectare a încălzitorului de apă la alimentarea electrică;
• defecțiunea dispozitivului de protecție împotriva curentului de scurgere.

În toate aceste cazuri, în absența unui întrerupător diferențial, atingerea de către o persoană a carcasei încălzitorului de apă sau a apei încălzite din acesta poate duce la o vătămare gravă.

Diferența dintre dispozitivul de protecție prin deconectare

Trebuie să facem o distincție clară între întrerupătorul diferențial (ID) și întrerupătorul automat diferențial (întrerupător automat diferențial, întrerupător automat de curent diferențial, AVDT). Acestea au scopuri ușor diferite, funcționează fundamental diferit și, de asemenea, structura lor internă este diferită.

Întrerupătorul diferențial reacționează exclusiv la curentul de scurgere. Întrerupătorul automat diferențial este un aparat mai complex, din care face parte tocmai dispozitivul de protecție diferențială. Acesta declanșează nu numai la scurgerile de curent descrise mai sus, ci și la scurtcircuite și suprasarcini în rețeaua electrică.

În AVDT, pe lângă întrerupătorul diferențial, sunt prezente suplimentar declanșatoare termic și electromagnetic, care reacționează la curenții foarte mari și la scurtcircuite.

În ciuda capacităților mari ale întrerupătorului automat diferențial, nu este necesar să îl instalați în circuitul cu încălzitorul de apă, deoarece în tabloul electric există deja un întrerupător automat obișnuit, care împreună cu întrerupătorul diferențial va îndeplini aceleași funcții. Nu se recomandă duplicarea dispozitivelor de protecție.

Componenta principală a întrerupătorului diferențial este transformatorul diferențial cu trei înfășurări (alimentare, întoarcere și comandă). Curentul electric care trece prin dispozitivul de protecție generează pe acestea fluxuri magnetice cu poli direct opuși. În absența scurgerilor, atunci când încălzitorul de apă este în stare bună, suma curenților este zero.

Dar în cazul defecțiunilor elementului de încălzire sau a străpungerilor de izolație, dacă o persoană atinge un conductor gol (sau carcasa metalică a boilerului), curentul electric va începe să se scurgă prin corpul său în pământ – ca urmare, suma curenților din zero devine pozitivă.

Atunci echilibrul în transformator este perturbat, iar forța electromotoare care acționează asupra releului intern deschide instantaneu circuitul, având loc declanșarea întrerupătorului diferențial.

Informații suplimentare despre diferențele dintre dispozitivul de protecție diferențială și întrerupătorul automat diferențial, precum și despre alegerea aparatului de comutare pentru deconectarea sarcinii, sunt prezentate în acest articol.

Tipuri de întrerupătoare diferențiale

Dispozitivele de protecție diferențială instalate cu boilere și alte aparate electrice se clasifică în funcție de natura curentului de scurgere, curentul nominal, numărul de faze, precum și prezența/absența întârzierii și tehnologia de declanșare a aparatului de protecție.

Dacă boilerul este puternic și trifazat, atunci dispozitivul de protecție la curent diferențial pentru acesta trebuie ales, de asemenea, calculat pentru trei faze (cu patru poli-borne), în timp ce un aparat monofazat obișnuit are doar câte o intrare și o ieșire (+).

Toate modelele de dispozitive de protecție diferențială se împart în trei tipuri în funcție de tipul curentului de scurgere:

• «A» – concepute pentru declanșare la curent alternativ și pulsatil;
• «AC» – dispozitive de uz casnic ieftine, care se declanșează doar la curent alternativ;
• «B» – variante industriale, proiectate pentru funcționarea în rețele cu curent electric alternativ, continuu și redresat.

Dacă în marcajul dispozitivului de protecție diferențială de pe carcasă apare «S», atunci acesta este un aparat cu întârziere selectivă de declanșare reglabilă. Acesta întrerupe circuitul doar după un timp strict stabilit, nu imediat. Astfel de dispozitive sunt utilizate în sistemele de protecție în cascadă cu mai multe circuite. În uz casnic, practic nu se folosesc.

După principiul de întrerupere a circuitului, dispozitivele de protecție diferențială pot fi:

• electromecanice;
• electronice.

Modelele electromecanice nu necesită o alimentare externă separată și sunt mai fiabile. Cu toate acestea, costă mai mult decât celelalte. Dar, în ciuda prețului ridicat, se recomandă instalarea dispozitivelor electromecanice.

Analogii electronici au o eficiență redusă în cazul fluctuațiilor de tensiune – în astfel de situații, timpul lor de declanșare crește. În plus, în cazul deteriorării accidentale a conductorului de nul, un astfel de dispozitiv de protecție diferențială va înceta pur și simplu să funcționeze din cauza lipsei de alimentare.

Cum să alegeți dispozitivul de protecție

Curentul nominal al dispozitivului de protecție diferențială determină sarcina maximă admisibilă în circuitul care va trece prin el. Acesta trebuie să corespundă puterii boilerului.

De exemplu, dacă boilerul consumă până la 2,3 kW, atunci dispozitivul de protecție trebuie să fie dimensionat pentru 10 A. Pentru încălzitoare de 5,5–7 kW este necesar un aparat de 32 A. Iar pentru cazanele de 7–8 kW este necesar un dispozitiv de protecție diferențială de 40 A.

Cei doi parametri principali ai dispozitivului de protecție diferențială sunt curentul nominal «de lucru» (în amperi, «A») și curentul «de scurgere» (în miliamperi, «mA»). La modelele de uz casnic, acestea sunt direct corelate, dar există și aparate speciale la care această corelație lipsește.

Curentul de scurgere este indicat în mA (miliamperi). Conform normelor electrotehnice, calculul acestuia trebuie efectuat pe baza a 0,4 mA pentru fiecare Amper de curent electric de lucru. În plus, se adaugă câte 10 µA pe metru de cablu până la boiler.

Nu degeaba se recomandă instalarea unui întrerupător diferențial direct lângă boiler, pentru a exclude influența celui de-al doilea parametru din calcule.

Dispozitivul de protecție analizat, în funcție de formă și dimensiuni, poate fi destinat montajului pe o șină DIN în tablou sau sub forma unui bloc cu ștecăr pentru o priză obișnuită.

Există în vânzare modele de încălzitoare de apă care vin inițial cu întrerupătoare diferențiale integrate în cablu. Toți parametrii acestor dispozitive de protecție sunt deja calculați în prealabil pentru un anumit boiler, trebuie doar să le conectați la priză.

Dacă nu aveți abilități de montare a cablurilor electrice, puteți utiliza un întrerupător diferențial sub formă de adaptor de priză – cu conectarea încălzitorului de apă nu vor fi probleme, este necesar doar să selectați corect parametrii blocului de protecție.

Un alt aspect al selecției întrerupătorului diferențial este prezența unor scurgeri naturale de curent la aproape fiecare aparat electric. Dacă acestea există, sunt indicate în fișa tehnică a încălzitorului de apă.

Parametrii nominali ai dispozitivului de protecție trebuie să depășească aceste date din fișă de cel puțin trei ori, altfel vor apărea constant declanșări false.

Printre cei mai buni producători de întrerupătoare diferențiale se numără:

• suedezo-elvețiană ABB;
• franceze Legrand și Schneider Electric;
• germane Siemens și AEG;
• rusești «KEAZ», IEK și DEKraft.

La producătorii europeni, prețurile sunt ceva mai mari. În același timp, produsele companiilor rusești nu le cedează deloc în calitate.

Scheme de conectare la boilere electrice

Pentru încălzitorul de apă, dispozitivul de protecție împotriva scurgerii de curent poate fi instalat direct în tabloul electric al apartamentului (al casei) sau direct pe perete lângă aparatul de încălzire.

Principiul succesiunii de conectare este același în ambele cazuri – boiler, întrerupător diferențial, întrerupător automat de linie, contor și întrerupător automat general. În același timp, întrerupătorul diferențial și întrerupătorul automat al liniei specifice cu priză pentru încălzitorul de apă pot fi inversate, ambele scheme sunt corecte.

Varianta clasică de conectare a întrerupătorului diferențial pentru boiler este instalarea acestuia pe o linie special destinată cazanului de încălzire, după întrerupătorul automat (+).

Încălzitorul de apă menajer trebuie conectat pe o ramură separată de la tabloul electric. Mai mult, în mod ideal, pe aceasta nu ar trebui să existe prize sau alte aparate electrice.

Boilerul este un aparat destul de periculos. Cel mai bine este ca dispozitivul de protecție să funcționeze doar pentru el. Acest lucru va crește siguranța exploatării încălzitorului și va simplifica identificarea zonelor problematice din întreaga instalație electrică a casei.

Dacă întrerupătorul diferențial este instalat lângă încălzitorul de apă, atunci cablul de la dispozitivul de protecție până la întrerupătorul automat din tablou va fi fără «supraveghere». La deteriorarea izolației pe acesta, dispozitivul de protecție al boilerului pur și simplu nu se va declanșa. Nici măcar nu va observa curentul electric care se scurge.

Cu toate acestea, boilerele sunt adesea montate în băi, unde umiditatea este ridicată. Este bine și dacă în tabloul electric există un RCD general suplimentar pentru întreaga casă, măcar acesta va deconecta rețeaua. În caz contrar, o astfel de defecțiune va duce inevitabil la electrocutarea persoanei care a decis să facă un duș.

Posibile erori de montare

Eroarea nr. 1. Pentru ca RCD-ul să funcționeze corect, în circuitul protejat nu sunt permise contacte între „neutrul de lucru” și „pământ”. Pentru fiecare dintre aceste fire trebuie să se utilizeze propria bara. În același timp, la conectarea dispozitivului de protecție, „împământarea” nu este prezentă deloc. Acest conductor nu se conectează nicăieri la el.

Firul de alimentare de la tabloul electric se conectează la bornele superioare ale RCD-ului, de la cele inferioare linia merge la încălzitorul de apă – invers nu se pot conecta conductoarele (+)

Eroarea nr. 2. Curentul de funcționare al RCD-ului se alege egal sau ușor mai mare decât curentul de funcționare al întrerupătorului automat din circuit. Numai astfel întrerupătorul automat va putea proteja dispozitivul de protecție însuși de suprasarcini.

Eroarea nr. 3. Electricienii cu puțină experiență instalează adesea prize și RCD-uri direct sub încălzitorul de apă. A face acest lucru este categoric nerecomandat.

Scurgerile din cazanul de apă caldă nu pot fi excluse complet, iar cu o astfel de schemă de amplasare a prizelor și a altor aparate electrice cu fire neizolate sub o potențială „cădere de apă”, până la o tragedie nu este departe.

Eroarea nr. 4. Nu se poate conecta încălzitorul de apă doar printr-un RCD sau un singur întrerupător automat. Aceste dispozitive se completează, dar nu se dublează reciproc. Ele protejează boilerul de situații problematice fundamental diferite în rețeaua electrică.

Eroarea nr. 5. Dacă RCD-ul este ales prea sensibil (cu un curent de scurgere scăzut), acesta va declanșa inutil de des blocarea circuitului. Încălzitorul de apă se va deconecta constant. În final, apa nu se va încălzi normal, iar boilerul se poate defecta din cauza pornirilor/opririlor continue.

După finalizarea instalației electrice, este necesar să verificați funcționalitatea RCD-ului. Pentru aceasta, majoritatea încălzitoarelor de apă au o funcție „TEST”, care simulează o scurgere de curent. Dacă totul este conectat corect și protecția funcționează, va avea loc declanșarea acesteia cu deconectarea boilerului.

În caz contrar, trebuie să verificați unde și ce nu funcționează cum trebuie. În același timp, astfel de verificări se recomandă a fi efectuate o dată pe lună și ulterior.

Concluzii și material video util pe această temă

Nuanțe în montajul dispozitivului de protecție la curent sunt puține, dar există. Pentru a vă fi mai ușor să înțelegeți aceste probleme și să alegeți corect aparatul în sine, am realizat o selecție de materiale video corespunzătoare. În ele sunt explicate în detaliu principiile de funcționare și schemele de conectare a RCD-ului la rețeaua cu încălzitor de apă.

Conectarea dispozitivelor de protecție în rețele fără împământare:

Ce este RCD-ul, de ce este necesar în casă (pe exemplul conectării mașinii de spălat):

Conectarea încălzitorului de apă la rețea fără un RCD nu este recomandată. Numai un RCD, care monitorizează scurgerile de curent, poate proteja utilizatorii. Nu există dificultăți în montarea unui astfel de aparat, îl puteți include singur în circuitul de alimentare, alegând parametrii în funcție de curentul electric.

Aveți experiență personală în alegerea și conectarea unui RCD la încălzitorul de apă? Doriți să împărtășiți cunoștințele acumulate sau să puneți întrebări pe această temă? Vă rugăm, lăsați comentarii și participați la discuții – formularul pentru feedback se află mai jos.