Instalacja zasilająca cz. I - zabezpieczenie różnicowo-prądowe

Powszechność prądu w naszych domach jest tak wielką oczywistością, że nie zastanawiamy się już skąd on dopływa, jakiej jest jakości, jakie ma parametry. Refleksja przychodzi zasadniczo w dwóch momentach: po pierwsze gdy go nie ma - zadajemy pytanie "co się stało?" Po drugie gdy zaczynamy myśleć o naszym audio nieco poważniej - wówczas zastanawiamy się: "a jaki ten nasz prąd jest?"

W kolejnych częściach naszego cyklu o zasilaniu systemów audio zajmę się tą problematyką całościowo. Nie chodzi o to aby przekonać sceptyków, którzy nadal twardo nie są w stanie uwierzyć w tezę o wpływie jakości zasilania na brzmienie systemów audio. Temat ten jest nieco bardziej obszerny niż tylko zagadnienia związane z dźwiękiem, albowiem dotyczy także bezpieczeństwa naszych cennych urządzeń.

Część I - zabezpieczenie różnicowo-prądowe
Zaglądając do wikipedii, pod hasłem PRĄD ELEKTRYCZNY, znajdujemy lakoniczą definicję: "uporządkowany ruch ładunków elektrycznych", ale jak zapewne wiadomo ruch ten nie jest tak do końca ruchem a o porządku w tym przypadku można tylko pomarzyć. Z racji tego, że mamy zająć się tematem nieco dokładniej nadmienię, że nie chodzi tylko o wspomniane ładunki elektryczne, ale także o skutki uboczne ich funkcjonowania w naszych przewodnikach czyli generowane przez nie pola elektromagnetyczne i zakłócenia. Zaczynając jednak od początku przyjrzyjmy się naszej skrzynce bezpiecznikowej i jej zawartości. Domowy sprzęt audio powinniśmy podłączyć do gniazdka 230V / 50Hz, koniecznie wyposażonego w bolec ,,PE”. Domowa sieć zasilająca powinna mieć zabezpieczenie różnicowoprądowe a jeśli takiego nie posiada powinniśmy skontaktować się z wykwalifikowanym elektrykiem, który wykona zmiany w instalacji.

Wyłącznik różnicowoprądowy
Czasami nazywany RCD (Residual Current Device) jst rodzajem zabezpieczenia elektrycznego, które powoduje rozłączenie obwodu, gdy wykryje, że prąd elektryczny wypływający z obwodu nie jest równy prądowi wpływającemu. Wyłącznik różnicowoprądowy służy do ochrony użytkownika przed porażeniem prądem elektrycznym zarówno przy kontakcie pośrednim, jak i bezpośrednim, ogranicza także skutki uszkodzenia urządzeń, w tym możliwość powstania pożaru.

Zasada działania wyłącznika różnicowopradowego

Przy normalnym obciążeniu wektorowa suma prądów płynących przez bezpiecznik jest równa zero. Stąd w uzwojeniu wtórnym przekładnika nie indukuje się SEM, przekaźnik spolaryzowany jest zamknięty (zwora przyciągana przez magnes stały) a styki główne zamknięte. Jeżeli w chronionym obwodzie pojawi się prąd upływowy (płynący np. przez ciało człowieka do ziemi lub przez przewód uziemiający PE), wówczas suma prądów w oknie przekładnika będzie różna od zera. W uzwojeniu wtórnym indukuje się SEM, która powoduje przepływ prądu przez cewkę przekaźnika spolaryzowanego. Pole magnetyczne wytworzone przez cewkę kompensuje pole magnetyczne magnesu stałego przekaźnika. Jeśli prąd upływu przekroczy próg zadziałania wyłącznika, przekaźnik spolaryzowany zostanie otwarty, zwolni się zamek i otworzą styki główne, co automatycznie odłączy zasilanie.
 

Wyłączniki różnicowo-prądowe produkowane są w typowych, modułowych obudowach i pasują do każdej typowej szafki bezpiecznikowej. Zasadniczym celem instalowania wyłączników różnicowo-prądowych jest ochrona przed tzw. dotykiem pośrednim. Wszyscy wiemy, że nie należy dotykać przewodów znajdujących pod napięciem (dotyk bezpośredni). Jednak nie zachowujemy podobnych środków ostrożności wobec, na przykład, naszych zestawów audio. Tymczasem, w przypadku awarii ich obudowa może się znaleźć pod napięciem (dotyk pośredni) i zastosowanie w obwodzie wyłącznika sprawi, że jeśli dotkniemy obudowy, zasilanie odłączy się automatycznie. Powinno stać się to po ok. 0,1-0,3 sekundy. Czas przepływu prądu w organizmie człowieka przez czas krótszy niż 0,2-0,4 sekundy zazwyczaj nie jest szczególnie groźny.

Do zabezpieczenia obwodów w naszych mieszkaniach stosowane są najczęściej wyłączniki o prądzie różnicowym 30 mA. Całkowicie wystarczają one do skutecznego zabezpieczenia przeciwporażeniowego. Wszystkie nowo projektowane i wykonywane instalacje powinny być wyposażone są w tego typu zabezpieczenie. Jednocześnie warto pamiętać, że wyłącznik będzie działał tylko w sprawnie działającej instalacji. Ta uwaga jest istotna przy montowaniu wyłącznika w starych instalacjach. W układzie TN-C, gdzie przewód ochrony i zerowy są połączone w jednym przewodzie - czyli instalacjach dwużyłowych, nie wolno instalować tych wyłączników.

Podsumowując: bezpiecznik taki zabezpieczy nas przed skutkami porażenia a nasz cenny sprzęt audio przed uszkodzeniem w sytuacjach nadmiernego przeciążenia, przepięcia lub zwarcia. Oczywiście każde nowoczesne urządzenie posiada osobne zabezpieczenie bezpiecznikowe (przeciążeniowe) jednak prędkość działania typowego zabezpieczenia różnicowo-prądowego powinna niejako wyprzedzić możliwość dotarcia zabójczej siły zbyt dużego prądu do sprzętu audio - w sytuacji gdy źródłem problemu jest instalacja zasilająca. I na koniec jeszcze głos experta:

… nie warto instalować bezpieczników topikowych jako zabezpieczenia linii zasilającej do audio. W ten sposób rujnuje się cały potencjał linii zasilającej. Do tego celu doskonale nadaje się  nasz bezpiecznik Carlinga G-C20A, a jeżeli nie to dużo lepiej niż bezpieczniki topikowe, zdadzą egzamin markowe lub nawet zwykłe nadprądówki. Będą po prostu dużo mniej szkodzić (czyt. psuć) dźwięk niż te topikowe.

 

Adam Szubert - Gigawatt