Când se pune siguranță curba B sau C și RCBO de 30 mA

Răspunsul rapid

• Când se pune siguranță curba B sau C decide circuitul, nu aparatul: curba C pe prize și pe orice are motor, curba B pe iluminat și pe traseele lungi de zeci de metri, unde bucla de defect e prea slabă ca să scoată zece ori curentul nominal.

• Litera B, C sau D nu are legătură cu amperajul. Descrie doar declanșarea magnetică, partea care taie scurtcircuitul în milisecunde: curba B lucrează la 3-5 ori curentul nominal, C la 5-10, D la 10-20. Partea termică, cea care apără cablul, e identică.

• Amperajul se alege după cablu, nu după consumator: 10 A pe 1,5 mmp, 16 A pe 2,5 mmp, 25 A pe 4 mmp, 32 A pe 6 mmp.

• Protecția diferențială de 30 mA e singura care apără omul. O siguranță automată nu simte curentul care se scurge prin corp spre pământ; un aparat marcat 30 mA declanșează între 15 și 30 mA, în cel mult 0,3 secunde.

• RCBO înseamnă siguranță automată și diferențial în același modul. Un defect izolează un circuit, nu jumătate de casă, iar tipul aparatului (AC, A, F sau B) contează cât cei 30 mA.

Ce spune, de fapt, litera de pe siguranță

Litera de pe o siguranță automată descrie doar pragul de declanșare magnetică, nu amperajul și nu calitatea aparatului. Siguranța are două declanșatoare independente în aceeași carcasă: bimetalul, care se încălzește lent și taie suprasarcinile de durată, deci apără izolația cablului din perete, și bobina electromagnetică, care taie scurtcircuitul în milisecunde. Litera se referă exclusiv la al doilea.

Valorile vin din standardul de produs pentru aparataj casnic, IEC 60898-1. Partea termică e comună: la 1,13 ori curentul nominal aparatul nu trebuie să declanșeze într-o oră, iar la 1,45 ori trebuie. Consecința practică: o siguranță de 16 A duce liniștită 18 A o oră întreagă.

Curenții de pornire: de ce sare curba B la compresor și la sudură

Curba B sare la compresor și la aparatul de sudură fiindcă vârful lor de pornire depășește pragul ei magnetic de 3-5 ori curentul nominal, pe care o curbă C, la 5-10 ori, îl absoarbe. Un motor asincron pornit direct pe rețea trage la primele rotații de circa cinci până la opt ori curentul nominal, iar un compresor repornit înainte ca presiunea să se egalizeze pornește practic cu rotorul blocat. Un transformator, inclusiv cel dintr-un aparat de sudură clasic, are la conectare un vârf de magnetizare care poate depăși de zece ori curentul nominal, pentru câteva perioade de rețea.

Un compresor de 1.000 W trage în regim circa 4,3 A la 230 V, iar la pornire poate cere 22-30 A pentru o fracțiune de secundă. O curbă B de 10 A declanșează magnetic între 30 și 50 A, deci sare des; una de 16 A pe aceeași curbă lucrează între 48 și 80 A, deci de obicei rezistă; o curbă C de 16 A are pragul între 80 și 160 A, unde vârful nu ajunge. De multe ori problema nu e litera, ci un aparat cu motor pus pe un circuit de 10 A gândit pentru becuri.

Iluminatul se comportă invers față de reputația lui. Driverele de LED au la intrare condensatoare care se încarcă la aprindere cu vârfuri de zeci de amperi, de ordinul microsecundelor: un corp nu contează, douăzeci pe același întrerupător pot face o curbă B de 10 A să sară. Producătorii serioși publică pe fișă vârful și numărul maxim de drivere admis pe o siguranță de 10 sau 16 A, inclusiv la proiectoarele de exterior. Și un mit de curățat: curba B nu protejează electronica, care se strică de la supratensiuni, nu de la litera siguranței.

Curba B nu e pentru electronice, e pentru bucla de defect

Curba B se pune pe traseele lungi fiindcă acolo impedanța buclei de defect e prea mare ca pragul magnetic al unei curbe C să mai fie atins garantat. La un scurtcircuit între fază și conductorul de protecție, curentul depinde de impedanța buclei de defect, adică de tot traseul dus și întors, inclusiv rețeaua din amonte. Ca declanșarea magnetică să lucreze garantat, impedanța buclei înmulțită cu curentul de declanșare instantanee trebuie să rămână sub tensiunea de alimentare, 230 V.

Rezistența unui conductor de cupru se estimează cu R = 0,0175 x lungime / secțiune, iar bucla înseamnă dus și întors. Un circuit de prize pe 2,5 mmp lung de 40 de metri are 80 de metri de conductor în buclă: 0,0175 x 80 / 2,5 = 0,56 ohmi, circa 0,67 la cald. Cu impedanța rețelei din amonte, tipic câteva zecimi de ohm la o casă, ajungi în jur de un ohm, iar o curbă C de 16 A încă declanșează. Același circuit la 70 de metri: 0,0175 x 140 / 2,5 = 0,98 ohmi, circa 1,2 la cald, deci peste 1,4 ohmi cu tot cu amontele. Curba C de 16 A pierde garanția declanșării instantanee, curba B o păstrează. La casele cu anexe, garaje sau porți la 50-80 de metri de tablou, e situația obișnuită, nu excepția.

O nuanță: unde circuitul are protecție diferențială, deconectarea la un defect fază-pământ o face oricum diferențialul, deci bucla contează mai ales pentru scurtcircuitul fază-nul, pe care niciun diferențial nu îl vede.

Amperajul se ia din cablu, nu din consumator

Amperajul siguranței se ia din secțiunea cablului, nu din puterea consumatorilor: maximum 10 A pe 1,5 mmp și 16 A pe 2,5 mmp. Regula de dimensionare e o inegalitate cu trei termeni: curentul cerut de consumatori sub valoarea siguranței, iar valoarea siguranței sub curentul pe care cablul îl duce continuu fără să depășească temperatura admisă a izolației. Ultimul termen depinde de pozare; pentru cupru cu izolație PVC, două conductoare încărcate și 30 de grade ambiant, IEC 60364-5-52 dă următoarele valori.

Coloana cu siguranța maximă iese din inegalitate, pe cazul cel mai defavorabil: pe 2,5 mmp în tub într-un perete izolat termic cablul duce 19,5 A, deci 16 A intră și 20 A nu.

Două corecții care se sar des: la mai multe circuite grupate în același tub curentul admis scade cu un factor de grupare, în jur de 0,65 la patru circuite alăturate, iar peste 30 de grade ambiant, de exemplu în podul unei case vara, scade din nou.

Ca să știi ce trage de fapt un circuit, nu aduna etichetele aparatelor: o priză inteligentă cu contorizare, lăsată o săptămână pe consumatorul suspect, îți dă puterea reală, cu tot cu vârfuri.

Conductorii pentru circuite noi sunt în cabluri electrice și conductori, aparatajul de capăt în prize, iar prizele cu măsurare a consumului, în ghidul despre casa inteligentă.

Capacitatea de rupere: cifra din dreptunghi

Capacitatea de rupere e cel mai mare curent de scurtcircuit pe care aparatul îl poate întrerupe rămânând întreg: 6 kA într-o instalație rezidențială nouă, 10 kA la tablourile generale de lângă un post de transformare. Pe fața aparatului, într-un dreptunghi mic, scrie 3000, 4500, 6000 sau 10000, adică exact această valoare, în amperi. Contează fiindcă la un scurtcircuit franc curentul e limitat de impedanța rețelei, nu de consumator: într-un apartament departe de post e de ordinul a una sau trei mii de amperi, iar la o casă racordată scurt, lângă un post de transformare, poate trece de șase mii. Peste capacitatea de rupere, contactele se pot suda în loc să întrerupă.

Pe aparatele mai bune apare, într-un pătrat, și clasa de limitare a energiei (1, 2 sau 3), unde 3 lasă cea mai puțină energie să treacă spre instalație.

MCB, RCCB, RCBO: cine apără cablul și cine apără omul

MCB apără cablul, RCCB apără omul, iar RCBO le face pe amândouă într-un singur modul.

Principiul diferențialului: un tor compară curentul care intră cu cel care iese, iar dacă tot ce pleacă pe fază se întoarce pe nul, suma e zero. Când o parte se scurge altundeva, prin corpul cuiva sau prin izolația umedă a unui boiler, aparatul declanșează.

Varianta ieftină pune un diferențial pur de 40 A și 30 mA în fața unui grup de patru sau cinci siguranțe automate: merge, dar orice defect stinge tot grupul. RCBO pe fiecare circuit costă mai mult și izolează defectul acolo unde s-a produs. Compromisul rezonabil: RCBO pe baie, bucătărie, mașina de spălat și grădină, plus grupuri comune pentru dormitoare și iluminat. Aparatajul modular e în bricolaj electric.

30 mA sau 300 mA: viață sau incendiu

Diferențialul de 30 mA apără omul de electrocutare, cel de 300 mA apără clădirea de incendiu, iar cele două se montează împreună, pe niveluri, nu una în locul celeilalte.

30 mA e pragul pentru protecția omului. Curbele din IEC 60479-1, standardul care descrie efectele curentului asupra corpului, plasează riscul de fibrilație ventriculară la curent alternativ peste câteva zeci de miliamperi, dacă durata trece de o secundă. Un aparat marcat 30 mA declanșează în practică între 15 și 30 mA, în cel mult 0,3 secunde la curentul nominal de defect și în cel mult 0,04 secunde la un curent de câteva ori mai mare. Combinația dintre prag și timp te ține în afara zonei periculoase, nu pragul singur.

300 mA e protecție la incendiu, nu la electrocutare. O izolație degradată lasă să treacă curenți de sute de miliamperi prin material umed sau carbonizat: destul ca să încălzească și să aprindă, prea puțin ca să declanșeze o siguranță de 16 A. La om nu ajută deloc: 300 mA temporizat pe general, 30 mA pe circuite.

Tip AC, A, F sau B: forma curentului de defect decide

Tipul diferențialului se alege după forma curentului de defect: tip A ca minim în locuințe, tip F pe aparatele cu inverter, tip B la stațiile de încărcare auto și la invertoarele fotovoltaice. Litera e la fel de importantă ca miliamperii și e rubrica ignorată cel mai des.

Aproape orice aparat modern are la intrare o sursă în comutație, deci curentul de defect nu mai e o sinusoidă curată: are componentă continuă, iar aceasta premagnetizează torul diferențialului și îi taie sensibilitatea, până la a nu mai declanșa la un defect real. De asta tipul AC a ieșit din practica curentă în multe țări europene pentru instalații noi; diferențialele vechi fără litera A pe carcasă sunt prima înlocuire de făcut.

O corecție care lipsește din majoritatea articolelor: tipul B nu e automat obligatoriu pe circuitul unei stații de încărcare. Cerința e ca defectele de curent continuu neted să fie detectate, iar asta se poate face în două feluri: cu un diferențial tip B în tablou, sau cu unul de tip A dublat de un modul de detecție a curentului continuu de 6 mA integrat în stație, cum au majoritatea stațiilor de perete vândute azi. Verifică mențiunea despre detecția de 6 mA pe fișa stației, apoi spune-i electricianului ce ai cumpărat.

Restul gamei e în stații de încărcare electrice. Pe partea de fotovoltaic apare aceeași discuție despre curent continuu, iar dimensionarea e în ghidul despre invertoare solare hibride.

Selectivitatea: de ce sare și siguranța generală

Selectivitatea înseamnă ca la un defect să declanșeze doar aparatul cel mai apropiat de el, iar între siguranțe automate nu se obține practic la scurtcircuit: de asta sare și generalul, fără ca asta să însemne un defect de montaj.

Între diferențiale se obține, cu două condiții simultane: cel din amonte trebuie să fie de tip selectiv, marcat cu litera S, adică să aibă o temporizare proprie care îi lasă celui din aval timp să lucreze, iar curentul lui nominal de defect trebuie să fie de cel puțin trei ori mai mare. Un 300 mA tip S pe general, cu 30 mA pe circuite, le respectă pe amândouă; un 300 mA fără S poate declanșa primul.

Între siguranțe automate nu se obține aproape niciodată la scurtcircuit. Un aparat de 32 A curbă C în amonte de unul de 16 A curbă C are pragul magnetic la 320 A față de 160 A, dar un scurtcircuit franc trece de mii de amperi, deci amândouă declanșează împreună. Selectivitatea totală se garantează doar prin tabelele producătorului, pentru perechi anume din aceeași gamă; la suprasarcină e invers, acolo declanșează doar aparatul mic.

Butonul de test: singura verificare pe care o faci tu

Butonul marcat cu T de pe un diferențial verifică mecanismul de declanșare, nu pragul real în miliamperi și nici priza de pământ. Apăsat, trece un curent calibrat printr-o rezistență internă, deci simulează un defect, iar aparatul trebuie să sară imediat, cu un clic ferm. Ce testează e bobina de declanșare și partea mecanică, adică exact ce se gripează în ani de stat nemișcat; pragul, timpul de declanșare și starea prizei de pământ se măsoară cu aparat.

Intervalul recomandat diferă de la producător la producător, între o lună și șase luni, și e trecut în manualul aparatului; o dată pe lună e un ritm ușor de ținut minte. Dacă la apăsare nu se întâmplă nimic, aparatul nu te mai protejează și se înlocuiește.

Ce ceri electricianului autorizat

Alegerea aparatelor și cititul fișelor le poți face singur; intervenția în tablou nu, fiindcă instalațiile electrice ale clădirilor se proiectează și se execută după normativul I7, de electricieni autorizați ANRE.

1. Măsurarea impedanței buclei de defect pe circuitele lungi, cu valorile pe hârtie.

2. Măsurarea rezistenței de dispersie a prizei de pământ. Practica românească urmărește de regulă valori sub 4 ohmi; cere buletinul, nu o asigurare verbală.

3. Verificarea timpului de declanșare al fiecărui diferențial, cu aparat, nu doar cu butonul T.

4. Nul dedicat pentru fiecare RCBO. Nulul unui circuit protejat diferențial nu are voie să atingă bara comună; dacă o atinge, aparatul declanșează la orice consumator pornit.

5. Bară pieptene în locul punților din sârmă, plus cuplul de strângere inscripționat pe aparat. Bornele slăbite sunt cea mai frecventă cauză de topire în tablou.

6. Etichetarea circuitelor și schema tabloului.

Restul protecțiilor de pe aceeași șină, releul care taie alimentarea la supratensiune de durată și descărcătorul pentru impulsurile de trăsnet, au altă logică; le compară ghidul despre releu de tensiune, stabilizator sau SPD. Dacă tensiunea din zonă e cronic proastă, discuția se mută pe stabilizatoare cu releu sau cu servomotor, iar ultima treaptă e în ghidul despre prelungitoare cu protecție.

Greșelile care se plătesc

• Siguranță mai mare pusă ca să nu mai sară. Pe 1,5 mmp, o siguranță de 16 A înseamnă un cablu care duce ore în șir mai mult decât suportă, fără ca nimic să declanșeze. Dacă sare des, circuitul e supraîncărcat, iar răspunsul e un circuit nou.

• Curbă C pusă peste tot, inclusiv pe trasee lungi. La 60-80 de metri bucla de defect nu mai scoate zece ori curentul nominal.

• Diferențial tip AC pe circuite cu inverter. Ledul e verde, dar la un defect cu componentă continuă poate să nu lucreze.

• Un singur diferențial pe toată casa. Sare o dată pe lună și îți lasă frigiderul oprit cât ești plecat.

• Butonul T neapăsat niciodată. Un diferențial gripat arată identic cu unul funcțional.

Pe scurt

• Litera descrie doar declanșarea magnetică: 3-5 ori curentul nominal la curba B, 5-10 la C, 10-20 la D; partea termică e identică.

• Curba C pe prize și pe orice are motor, curba B pe iluminat și pe traseele lungi, curba D pe transformatoare și aparate de sudură.

• Amperajul iese din secțiunea cablului: 10 A pe 1,5 mmp, 16 A pe 2,5 mmp, 25 A pe 4 mmp, 32 A pe 6 mmp, mai puțin la circuite grupate sau la cald. Capacitatea de rupere: 6 kA în rezidențial, 10 kA lângă postul de transformare.

• 30 mA apără omul, 300 mA temporizat apără de incendiu, iar tipul contează cât miliamperii: tip A ca minim, tip F pe aparate cu inverter, tip B sau tip A plus detecție de 6 mA integrată la încărcarea mașinilor electrice.

• RCBO pe circuitele umede și pe cele de afară, grupuri pe diferențial comun în rest.

• Butonul T verifică mecanismul, nu pragul; montajul și măsurătorile rămân la electricianul autorizat.