01Po co RCD i kiedy działa
Wyłącznik różnicowoprądowy (RCD, w Polsce potocznie „różnicówka”) porównuje prąd w przewodzie fazowym i neutralnym. Różnica oznacza, że prąd ucieka do ziemi — np. przez człowieka — i RCD rozłącza obwód. Reaguje na prądy rzędu 5–30 mA, dużo mniejsze niż potrzebne do zadziałania bezpiecznika, i ma zadziałać w 25–40 ms. Według Victron RCD jest obowiązkowy w każdej instalacji AC.
Warunek: wykrycie upływu jest możliwe tylko wtedy, gdy przewód neutralny jest połączony z uziemieniem (układy TN i TT). W układzie izolowanym (IT) RCD nie ma czego wykryć.
02Gdzie zamontować RCD
- RCD montuje się przed odbiornikami — przed podziałem instalacji na obwody.
- Przy falowniku lub falowniku z ładowarką RCD musi być za nim (na jego wyjściu) — inaczej przy pracy falownika nie ma ochrony przed upływem.
- Odbiorniki zasilane tylko przy podłączonym źródle zewnętrznym (np. AC-out-2 MultiPlusa) potrzebują własnego RCD.
Na oficjalnych rysunkach Victron każde wyjście AC (AC-out-1 i AC-out-2) ma własny RCD z wyłącznikiem nadprądowym albo wyłącznik kombinowany (RCBO) — zob. kamper, jacht, domek off-grid.
03Połączenie N–PE i przekaźnik uziemienia
Każde źródło AC musi mieć połączenie przewodu neutralnego z uziemieniem, żeby RCD mógł działać. W sieci zapewnia to rozdzielnica przyłącza; w agregacie lub zwykłym falowniku trzeba sprawdzić przed instalacją, czy przewód neutralny jest połączony z uziemieniem, a jeśli nie — wykonać połączenie N–PE na stałe.
Falownik z ładowarką ma dwa stany i dlatego Victron stosuje wewnętrzny przekaźnik uziemienia:
| Stan | Przekaźnik wejścia AC | Przekaźnik uziemienia | Kto zapewnia połączenie N–PE |
|---|---|---|---|
| Zasilanie z sieci lub agregatu (przelot, ładowanie) | zamknięty | otwarty | źródło zasilania (sieć, agregat) |
| Praca falownika (brak zasilania z zewnątrz) | otwarty | zamknięty | falownik z ładowarką — wewnętrznie |
Przekaźnik można w większości modeli wyłączyć w ustawieniach — wtedy połączenie N–PE trzeba wykonać na stałe w instalacji. Gdy przepisy nie pozwalają przerywać przewodu neutralnego, w urządzeniach „-II” (MultiPlus-II, Quattro-II) wybiera się kod sieci z zewnętrznie połączonym torem neutralnym. Nieudany test tego przekaźnika w MultiPlus-II to błąd VE.Bus 8.
Zwykłe falowniki Victron: w modelach od 1600 VA i w Inverter Compact 1200 VA przewód neutralny wyjścia jest połączony z obudową, więc uziemienie obudowy uziemia też N. Jeżeli nie ma pewnego uziemienia i/lub nie zainstalowano RCD (RCCB, RCBO albo GFCI), połączenie N–obudowa należy usunąć dla poprawy bezpieczeństwa; Victron ostrzega, że taka instalacja prawdopodobnie nie spełnia lokalnych przepisów. W mniejszych falownikach N zwykle nie jest połączony z obudową, ale takie połączenie można wykonać — opisuje to instrukcja danego modelu.
04Kamper, pojazd, łódź
Instalacja mobilna nie ma własnego uziomu. Wszystkie dostępne metalowe części — podwozie lub kadłub, rury, silnik, styki ochronne gniazd — łączy się ze sobą, tworząc lokalne „uziemienie”. Na przyłączu z zewnątrz nie zawsze wiadomo, czy przewód ochronny jest podłączony, a faza i neutralny mogą być zamienione.
- Układ izolowany (IT): gdy jedynym źródłem jest falownik lub agregat bez połączenia N–PE, dotknięcie jednego przewodu nie zamyka obwodu przez ziemię. Dotknięcie fazy i neutralnego jednocześnie jest zawsze groźne.
- Przejście z TT na IT — tego należy unikać. Po odłączeniu od sieci instalacja traci połączenie N–PE z sieci i staje się „pływająca”: RCD jest zamontowany, ale nie wykryje upływu. Victron zaleca, żeby także po odłączeniu od sieci instalacja działała jak układ TT — połączenie N–PE musi się pojawić automatycznie (przekaźnik uziemienia w falowniku z ładowarką albo połączenie w przełączniku źródeł).
- Przycisk TEST na RCD sprawdza tylko sam wyłącznik (wewnętrzny obwód testowy symuluje upływ). Przy braku połączenia N–PE test „przejdzie”, choć RCD nie zadziała przy prawdziwym doziemieniu.
05Uziemienie po stronie DC
- Obudowa falownika lub MultiPlusa/Quattro musi być uziemiona (między obwodami AC a obudową jest izolacja podstawowa). To samo dotyczy obudowy regulatora MPPT.
- Uziemienie DC wykonuje się przy baterii — to ma być najpewniejsze i najlepiej widoczne połączenie. Przewód uziemienia DC musi przewodzić prąd zwarcia co najmniej równy prądowi bezpiecznika DC; po stronie AC — co najmniej prądowi zabezpieczenia AC.
- Nie uziemiaj plusa ani minusa pola paneli — minus PV regulatora MPPT nie jest odizolowany od minusa wyjścia, więc popłyną prądy błądzące. Ramy paneli można uziemić (najlepiej do centralnego punktu) — daje to pewną ochronę odgromową.
- W systemach z agregatem stosuje się jeden punkt uziemienia, przy baterii; duży agregat uziemia się bezpośrednio w centralnym punkcie.
- Na rysunkach Victron dla pojazdów i łodzi obudowa MultiPlusa jest połączona z centralną szyną ujemną przewodem o przekroju o jeden rozmiar mniejszym niż łączny przekrój jego przewodów ujemnych (reguła ABYC).
06Łódź: korozja galwaniczna
Po podłączeniu łodzi do przyłącza z lądu przewód ochronny łączy kadłub z uziomem na lądzie i zamyka obwód kadłub – woda – ląd. Naturalna różnica potencjałów między metalami (0,1–1 V DC) wywołuje wtedy prąd galwaniczny, który powoli niszczy najsłabszy metal: kadłub (szczególnie aluminiowy), śrubę, wał. Odłączenie przewodu ochronnego od kadłuba nie jest rozwiązaniem — RCD nie działa wtedy niezawodnie. Bezpieczne sposoby:
| Rozwiązanie | Jak działa | Uwagi |
|---|---|---|
| Izolator galwaniczny | Dwie diody połączone przeciwrównolegle w przewodzie ochronnym; przewodzą dopiero powyżej ok. 1,4 V DC, więc blokują prąd galwaniczny, a przepuszczają prąd doziemienia AC. | Mały i lekki, ale polega na dobrym przewodzie ochronnym z lądu; prąd galwaniczny może też płynąć przez przewód neutralny, jeśli któreś urządzenie łączy N z uziemieniem. |
| Transformator separacyjny | Całkowicie oddziela wejście od wyjścia; po stronie łodzi jeden z przewodów wyjściowych łączy się z kadłubem, tworząc własne N i PE. | Według Victron to rozwiązanie jest lepsze: bezpieczeństwo jak w domu, odcięcie od usterek sąsiednich łodzi, często też możliwość zmiany napięcia 230/120 V. |
Anody protektorowe chronią przed korozją między metalami samej łodzi — tylko ją opóźniają i trzeba je regularnie sprawdzać.
Victron zaznacza, że wymagania dotyczące uziemienia i zabezpieczeń różnią się między krajami i zastosowaniami. W Polsce instalację AC wykonuje i sprawdza osoba z uprawnieniami elektrycznymi.
Urządzenia z tego poradnika
MultiPlusFalownik z ładowarką 800 VA–5 kVA: PowerAssist, UPS poniżej 20 ms, praca równoległa i trójfazowa.
MultiPlus-IIInwerter z ładowarką i funkcją UPS: czysta sinusoida 230 V, PowerAssist wspomaga słabe przyłącze.
Quattro-IIInwerter z ładowarką i dwoma wejściami AC — sieć i agregat bez zewnętrznego przełącznika.
SmartSolar MPPT 75/10–100/20Małe regulatory solarne z Bluetooth do kamperów, łodzi i domków.