Az Áram-védőkapcsoló (Fi-relé).

Az elektromosság mára a legfontosabb energia forrásává vált az emberiségnek. Olyan mértékben jelen van a minden napjainkban, és olyan mértékben függünk tőle, hogy a modern ember mindennapi élete egyszerűen elképzelhetetlenné vált a villamos energia nélkül. Az elektromosság hasznossága annyira nyilván való, hogy beszélni is kár róla, de sajnos van egy árnyoldala is, amiről viszont kevésbé szokott szó esni. Számos baleset, haláleset és tűzeset, és az elektromos tűzesetekkel járó anyagi kár is a számlájára írható.

Az Áram-védőkapcsoló (RCD) menüpont alatt további, a témával kapcsolatos cikket találsz.

Hatalmas erőfeszítéseket tesznek szakemberek és mérnökök tízezrei világszerte azért, hogy kordában tartsák és biztonságosan eljuttassál a villamos energiát, a megtermelés helyétől egészen a felhasználó fogyasztó készülékéig. A biztonságos villamosenergia felhasználást lehetővé tevő megoldások egyik fontos eleméről az áram-védőkapcsolóról lesz szó ebben a cikksorozatban. A készülék megszakítja a táplálást abban az esetben, ha az elektromos rendszerből egy meghatározott értéken felüli áram indul meg a föld potenciál irányába. A legtöbb esetben megkerülő áram akkor tud létre jönni, ha egy I. érintésvédelmi osztályba sorolt fogyasztó készülék test zárlatos lesz, azaz meghibásodás következményeként olyan érinthető vezetőképes rész kerül feszültség alá, ami üzemszerűen nem lehetne feszültség alatt. De az üzemszerűen feszültség alatt álló részek véletlen megérintésekor szintén megkerülő áram indulhat meg a föld potenciál felé az emberen keresztül. Mind a két esetben könnyedén áramütéses baleset következhet be.

A túláramvédelmi készülékek (kismegszakító, olvadó biztosító) a névleges értékei amper nagyságrendűek, ezért ezek a készülékek a föld potenciál felé elfolyó milliamper nagyságrendű áramok érzékelésére teljesen képtelenek.

Az áramütés súlyossága nagymértékben függ az áthajtott áram nagyságától és a behatás idejétől, de szinte biztosra vehető, hogy 40mA felett már szabálytalan szívműködés fog fellépni, és 100mA feletti áthajtott áram esetében az áramütés gyakorlatilag már halálos kimenetelű lesz. És ezek az emberre végzetes áram értékek egyáltalán nem számítanak nagynak. A háztartásokban az áramkörök általában 10A (10000mA) és 16A (16000mA) közötti névleges értékű kismegszakítókkal vannak biztosítva.

2 és 4 pólusú áram-védőkapcsoló beépített túláram védelem nélkül (RCCB).
Kettő és négy pólusú fi-relé.

Ezzel szemben a személy védelemre szánt készülék megszakítja a táplálást, ha 30mA vagy annál nagyobb áram kilép ki a rendszerből valamilyen módon, ezzel nagymértékben megnövelve a hibavédelem hatékonyságát. Az emberen áthajtott áram nagyságát és az áramütés súlyosságát számtalan kritikus tényező befolyásolja, de az biztos, ha a berendezést, berendezés részt fi-relé védi akkor nagyságrendekkel fog csökkenni a veszélyes mértékű áramütés kialakulásának az esélye. Személy védelemre csak 10mA vagy 30mA hibaáram érzékenységű alkalmazható. A 100mA és 300mA névleges hibaáram érzékenységgel rendelkező gyártmányok, berendezés védelemre használhatók.

A villanyszerelés, épületvillamosság és az elektromos biztonság területén meghatározó szerepet tölt be, és számos esetben kötelező az alkalmazása.

Áram-védőkapcsoló (RCD) leírás összefoglalása néhány mondatban.

  • Az elsődleges feladata, hogy védelmet nyújtson közvetett érintés esetén.
  • A képes a milliamperes nagyságrendű megkerülő áram érzékelésére.
  • Védelmet nyújt a földhibaáram következtében létrejövő elektromos tüzekkel szemben.
  • Személy védelemre 10mA és 30mA névleges hibaáram érzékenységű fi-relé alkalmazható.
  • A 10mA és 30mA érzékenységű kivitelek védelmet nyújtanak direkt érintés esetén is.
  • A védelmi készülék hivatalos megnevezése Magyarországon: Áram-védőkapcsoló (RCD).
  • Az alkalmazása nem minősül önálló érintésvédelmi módszernek.
  • A beépítése kötelező dugaljak esetében 20A-ig, kültéri fogyasztók esetében 32A-ig.

A rendkívül gyors működésének és érzékenységének köszönhetően a test zárlat következtében létrejövő áramütésnek az esélye szinte nullára fog csökkenni. Továbbá igen magas szintű védelmet nyújt a berendezés aktív részeinek közvetlen érintése, véletlen hozzá nyúlása esetén, illetve bizonyos mértékben csökkenti az elektromos tüzek kialakulásának az esélyét is. Magyarországon is már régóta elérhető, de igazán elterjedni az utóbbi 10-15 évben kezdett. Ez köszönhető annak is, hogy a mai korszerű védelmi készülékek működése megbízható és stabil, indokolatlan megszólalásának csekély a valószínűsége. A modern áram-védőkapcsolónak a működését a légköri eredetű behatások sokkal kisebb mértékben zavarják a meg.

Az elterjedt és szabványos megnevezések:

Számos névvel és kifejezéssel lehet találkozni, ha szóba kerül. Az, hogy ennyi névvel legyen meg illetve ugyan az a dolog, az szinte egyedül álló az épületvillamosság területén. Gyakran hallani a hibaáram kapcsoló, hibaáram védőkapcsoló, életvédelmi relé, életvédelmi kapcsoló, érintésvédelmi relé, differenciál áram megszakító, hibaáram-védő relé, biztonsági relé és ÉV-relé megnevezéseket, valamint a felsoroltak kombinációit. A védelmi készülék legismertebb elnevezése a fi-relé. Az szinte biztosra vehető, hogy aki a témával kapcsolatosan keres információkat ezzel az elnevezéssel fog elsőként találkozni. Fórumok és villanyszerelő, illetve villanyszerelési szakmai oldalak és kiadványok ha a szabványos megnevezést használják, szinte biztosra vehető, hogy valamilyen módon a fi-relé szócskát is feltüntetik mellette. De a villanyszerelési anyagokat árusító webshop-ok is biztosan a legelterjedtebb elnevezést fogják használni. A szó az igencsak nyelvtörő Fehlerstrom-schutzschalter (FI-Schutzschalter) német elnevezésből vette át a köznyelv. A korábbi szabványos megnevezése az ÁVK volt.

A jelenleg érvényben lévő szabványok szerinti hivatalos megnevezés: Áram-védőkapcsoló (RCD).

Az RCD a Residual Current Device-nak a rövidítése, ami valójában egy gyűjtőnév, ami magában foglalja az összes fajtáját a hibaáram védelmi és hibaáram detektáló készülékeknek. Ebbe a halmazba tartoznak például az RCCB, RCBO, SRCD, PRCD vagy az RCM készülékek. Amit magyar nyelvterületen mi szinte mindig fi-relének nevezünk annak az angol megfelelője az RCCB Residual Current Circuit Breaker without Integral Overcurrent Protection, azaz áram-védőkapcsoló beépített túláram védelem nélkül.

Milyen előnyökkel jár az alkalmazása?

  • A nem kellően alacsony hurokimpedancia (Zs) estében is megvalósítja az előírt lekapcsolási időket TN rendszerben.
  • A nem kellően alacsony földelési ellenállás (Ra) esetében is megvalósítja az előírt lekapcsolási időket TT rendszerben.
  • Bizonyos mértékben csökkenti a villamos hálózat hibáiból adódó tűzesetek kialakulásának kockázatát.
  • Jellemzően régebbi több évtizedes villanyszerelések hordozzák magukban a tűz kialakulásának a veszélyét. Az elöregedett elszenesedett vezeték szigetelések már nem tudják ellátni a feladatukat megfelelően, azért áramot szivárogtathatnak. 300mA szivárgó áramot a kimutatások szerint már tűzveszélyesnek tekintünk.
  • A 30mA érzékenységű, vagy attól érzékenyebb készülék az aktív részek megérintése esetében is bizonyos fokú védelmet nyújt.
  • Leválasztó kapcsolóként is működik, mivel az összes üzemi vezetőt bontja, továbbá alkalmas az áramkörök kézzel történő nyitására zárására.
  • Működése független az elektromos hálózat feszültség szintjétől.

Önmagában nem nyújt megfelelő védelmet:

Látható, hogy a beépítése számos előnnyel jár, rendkívüli hatékonyságához kétség sem férhet. Mára nélkülözhetetlen és előírt kiegészítő védelmi eszközévé vált a korszerű hibavédelemnek. Alkalmazását egyértelműen azért tették kötelezővé az aktuális szabványok és a hatályos jogszabályok, hogy a lehető legnagyobb mértékben csökkentsék a súlyos áramütéses baleseteknek számát. De önmagában nem tud megfelelő és mindenre kierjedő védelmet nyújtani.

12 modulos biztosítéktábla két pólusú áram-védőkapcsolóval (fi-relé) és tíz kismegszakítóval.
Túlterhelés és fázis-nulla zárlat, illetve fázis-fázis zárlat esetében az áram-védőkapcsoló nem fog lekapcsolni.

Jól körül irt paraméterek mellett, és az alkalmazott védővezetős védelmi mód részeként nyújtja a magas szintű hibavédelmet. A megfelelő készülék megválasztása megköveteli az épületvillamosság és a hálózat típusok (TT, TN, IT rendszerek) működési elveinek alapos ismeretét. És fontos megjegyezni, hogy nincs túláramvédelmi képessége, azaz nem képes védelmet nyújtani sem túlterhelés ellen, sem az üzemi vezetők elhanyagolható impedanciájú zárlata ellen. Csak és kizárólag föld hibaáramot érzékel. Fi-relé beépítése mellett is gondoskodni kell az elektromos hálózat túláramvédelméről.

Beépítését mint kiegészítő védelmet, az MSZ HD 60364-4-41 számú szabvány és a 40/2017. (XII. 4.) NGM rendelet írja elő.

Minden olyan 20A névleges áramnál nem nagyobb csatlakozó aljzatot áram-védőkapcsolóval kell védeni ami általános használatra van szánva, illetve azokat szakképzetlen személyek használják. Szintén kötelező az alkalmazása a szabadban használatos 32A névleges áramúnál nem nagyobb készülékek esetében is.