Układ sieci TN-C a bezpieczeństwo instalacji elektrycznej: Czy można zastosować różnicówkę?
Instalacje elektryczne w Polsce często opierają się na układzie TN-C. Zrozum, czym jest ten system, jakie niesie ryzyko i dlaczego instalacja różnicówki wymaga jego modernizacji.
Co to jest układ sieci TN-C?
Układ sieci TN-C to jeden z systemów instalacji elektrycznych. Jest on powszechnie stosowany przez Zakłady Dystrybucyjne. W tym układzie jeden przewód pełni dwie funkcje. Służy zarówno jako przewód neutralny (N) jak i ochronny (PE). Nazywamy go przewodem ochronno-neutralnym (PEN). Dekodowanie skrótu TN-C jest proste. 'T’ oznacza uziemiony punkt zasilania. 'N’ wskazuje na połączenie z punktem neutralnym. 'C’ informuje o połączeniu funkcji przewodu neutralnego i ochronnego.
Ryzyko związane z układem TN-C
System TN-C jest określany jako „ciężkie dziedzictwo przeszłości”. Pochodzi jeszcze ze Związku Radzieckiego. Jego główną wadą jest wspólny przewód PEN. Uszkodzenie tego przewodu stwarza poważne zagrożenie. Może pojawić się pełne napięcie fazowe na obudowach urządzeń. Oddzielenie przewodu neutralnego od ochronnego następuje dopiero przy samym odbiorniku. To rozwiązanie nie zapewnia pełnego bezpieczeństwa. Około 70% domów w Polsce wciąż korzysta z tego systemu. Wiele wypadków elektrycznych zdarza się w starszych instalacjach. Statystyki pokazują, że 60% z nich można by zapobiec. Poprawna instalacja różnicówki mogłaby zapobiec 85% pożarów elektrycznych.
Czym jest wyłącznik różnicowoprądowy (RCD)?
Wyłącznik różnicowoprądowy to kluczowe urządzenie bezpieczeństwa. Potocznie nazywamy go różnicówką. Chroni on ludzi przed porażeniem prądem elektrycznym. Jego zadanie polega na wykrywaniu upływów prądu. Upływ prądu to prąd płynący poza normalnym obwodem. RCD szybko odcina zasilanie, gdy wykryje zagrożenie. Zwiększa to znacząco bezpieczeństwo w domu. Różnicówka chroni także urządzenia elektryczne przed uszkodzeniem.
Dlaczego RCD w układzie TN-C jest problematyczne?
Stosowanie wyłączników różnicowoprądowych w układzie TN-C jest technicznie trudne i niebezpieczne. Norma PN-HD-60364-4-41 nie zaleca stosowania RCD w układzie TN-C. Niektórzy eksperci twierdzą, że jest to wręcz zakazane. Problem wynika ze wspólnego przewodu PEN. RCD działa na zasadzie porównania prądu w przewodzie fazowym i neutralnym. W układzie TN-C prąd powrotny płynie przewodem PEN. Jeśli wystąpi upływ do ziemi, część prądu wraca przez PEN. RCD może wtedy zadziałać nieprawidłowo lub wcale. Co gorsza, przerwanie przewodu PEN w układzie TN-C jest bardzo niebezpieczne. W takim przypadku obudowy metalowe urządzeń mogą znaleźć się pod napięciem fazowym. Różnicówka w czystym układzie TN-C nie zadziała w tej sytuacji.
„Nie wolno stosować różnicówek w układzie sieci TN-C.”
Rozwiązanie: Modernizacja do układu TN-C-S
Chcąc bezpiecznie zainstalować różnicówkę w instalacji TN-C, musimy ją zmodernizować. Modernizacja polega na przekształceniu układu TN-C w układ TN-C-S. Oznacza to podział przewodu PEN na dwa osobne przewody. Powstaje wtedy przewód neutralny (N) i przewód ochronny (PE). Układ TN-S charakteryzuje się oddzielnymi przewodami PE oraz N. Ten układ znacznie zwiększa bezpieczeństwo instalacji. W układzie TN-C-S przewód PEN istnieje tylko na części instalacji. Zazwyczaj od złącza głównego do punktu rozdziału w rozdzielni.
Jak wykonać podział przewodu PEN?
Podział przewodu PEN musi nastąpić w odpowiednim miejscu. Najczęściej wykonuje się go w głównej rozdzielni budynku. Punkt podziału przewodu PEN należy bezwzględnie uziemić. Służy do tego główna szyna uziemiająca (GSU) lub główny zacisk uziemiający (GSW). Przewód PEN doprowadzony do rozdzielni musi mieć odpowiedni przekrój. Minimalny przekrój przewodu PEN dla układu TN-C-S to 10mm² dla miedzi (Cu). Dla aluminium (Al) wymagany przekrój to minimum 16mm². Przewód PE od punktu podziału powinien być podłączony do listwy GSU. Przewód N od punktu podziału jest podłączony do listwy neutralnej.
- Podłącz WLZ do 3P wyłącznika izolacyjnego 100A.
- Podłącz przewód PEN od dołu do złączki 3 polowej.
- Podłącz przewód PE 16mm2 od płaskownika z zewnątrz.
- Podłącz przewód PE do listwy jako GSU / GSW.
Instalacja RCD w układzie TN-C-S
Po poprawnym podziale przewodu PEN na N i PE, można zainstalować RCD. Wyłącznik różnicowoprądowy montuje się za punktem podziału. Przewody fazowe i neutralny (N) przechodzą przez RCD. Przewód ochronny (PE) jest podłączony do listwy PE. Obwód za różnicówką musi być dwuprzewodowy (faza i N) lub trójprzewodowy (faza, N, PE). Kluczowa zasada bezpieczeństwa: Nie wolno łączyć przewodu N za różnicówką z przewodem PEN przed nią. Takie połączenie spowoduje natychmiastowe zadziałanie RCD lub brak jego działania w sytuacji zagrożenia. Wybór RCD zależy od typu instalacji i obciążeń. Dla instalacji domowych często stosuje się typ AC lub A. Czułość 30mA jest zalecana dla ochrony przed porażeniem. Instalacje z elektroniką mogą wymagać typu A lub F. Instalacje fotowoltaiczne często potrzebują typu B.
Jaki typ RCD wybrać do domu?
W instalacjach domowych zazwyczaj stosuje się wyłączniki różnicowoprądowe typu AC lub A. Typ A jest bardziej odporny na zakłócenia z urządzeń elektronicznych. Czułość 30mA jest standardem dla ochrony osobistej w łazienkach i na zewnątrz.
Czy mogę samodzielnie podłączyć różnicówkę w starej instalacji TN-C?
Podłączenie RCD w starej instalacji TN-C jest skomplikowane i niebezpieczne bez modernizacji. Wymaga to podziału przewodu PEN i uziemienia punktu podziału. Zaleca się, aby prace te wykonał wykwalifikowany elektryk z uprawnieniami.
Co grozi za użycie RCD w czystym układzie TN-C?
Stosowanie RCD w czystym układzie TN-C jest niezgodne z normami i niebezpieczne. RCD może nie zadziałać poprawnie przy przerwaniu przewodu PEN. Może też powodować fałszywe wyłączenia z powodu prądów powrotnych w PEN. Skutkiem może być porażenie prądem lub pożar.
Bezpieczeństwo przede wszystkim: Rola elektryka
Modernizacja instalacji elektrycznej wymaga wiedzy i doświadczenia. Prace przy instalacjach elektrycznych niosą ryzyko porażenia. Norma HD 60364-1:2010 określa zasady wykonywania instalacji. Bezpieczeństwo elektryczne opiera się na kilku poziomach ochrony. Samoczynne wyłączenie zasilania jest jednym z nich. Aby zapewnić bezpieczeństwo, wezwij elektryka z uprawnieniami. Fachowa opinia od rzeczoznawcy może być pomocna. Zalecenie wezwania elektryka zawsze wynika z troski o Twoje bezpieczeństwo. Wykwalifikowany specjalista poprawnie oceni stan instalacji. Zaproponuje właściwe rozwiązania modernizacyjne.
„Zalecenie aby wezwać Elektryka z uprawnieniami zawsze wynika z troski o Twoje bezpieczeństwo.”
„Fachową opinię dostaniesz od rzeczoznawcy z np. Izby Inżynierów.”
Inne układy sieciowe
Poza TN-C istnieją inne układy sieciowe. Układ TN-S jest najczęściej stosowany w nowych domach i mieszkaniach. Ma oddzielne przewody PE i N. Układ TN-C-S to połączenie obu systemów. Układ TT był stosowany w obiektach o podwyższonym ryzyku. Układ IT stosuje się w miejscach wymagających ciągłości zasilania. Przykładem są sale operacyjne w szpitalach. Znajomość układów sieciowych jest podstawą. Zrozumienie różnic pomaga w doborze zabezpieczeń.
Podsumowanie
Instalacja elektryczna w układzie TN-C wymaga uwagi. Chcąc zastosować RCD, musisz zmodernizować system do TN-C-S. Wymaga to podziału przewodu PEN i uziemienia punktu podziału. Prace te są skomplikowane i niebezpieczne dla laika. Zawsze korzystaj z usług wykwalifikowanego elektryka. Pamiętaj o normach i przepisach. Bezpieczeństwo Twoje i Twojej rodziny jest najważniejsze.
