RCBO je okrajšava za »Residual Current circuit Breaker with integral Overcurrent protection« – zaščitno stikalo na diferenčni tok z integrirano nadtokovno zaščito. V osnovi gre za kombinacijo dveh naprav, in sicer MCB – inštalacijskega (miniaturnega) odklopnika in RCCB – stikala na diferenčni tok. V članku so predstavljene osnovne informacije o RCBO, pa tudi primeri uporabe RCBO v sodobnih nizkonapetostnih električnih inštalacijah. Namen članka ni podrobno razlagati vsebine IEC produktnih standardov, temveč podati praktične informacije, kako in kje RCBO uporabljati kot napredno zaščito v sodobnih nizkonapetostnih inštalacijah.
Na splošno morata biti v nizkonapetostni električni inštalaciji zagotovljeni dve osnovni zaščiti. Prvič, zaščita vodnikov in drugih prevodnih delov pred pregrevanjem zaradi nadtokov, in drugič, zaščita ljudi pred električnim udarom ob dotiku delov pod napetostjo (»živi deli«).
 | Msc. Mitja KOPRIVŠEK univ. dipl. inž. el. |
2. Uporaba MCB
Že vrsto let se zaščita vodnikov pred pregrevanjem in zaščita ljudi pred električnim udarom pri posrednem dotiku živih delov zagotavlja z MCB-ji. Na sliki 1 sta prikazana tipična predstavnika MCB: enopolni MCB z nazivnim tokom od 6 A do 63 A ter enopolni + nevtralni (1P+N) prav tako v enem 18-mm modulu. Na isti sliki (slika 1) je prikazana tudi vezalna shema. Pomemben tehnični podatek MCB je časovno-tokovna karakteristika po mednarodnem standardu IEC 60898. Grafični prikaz teh karakteristik, imenovanih tudi B, C in D, je prikazan na sliki 2.

Na splošno časovno-tokovna karakteristika pokriva vsa območja nadtokov:
2.1. Preobremenitev
– varuje vodnike in kable glede na njihovo tokovno nosilnost,
– pomembno je vedeti, da imajo vse tri karakteristike B, C in D enako obnašanje v območju preobremenitve. To obnašanje je usklajeno s tokovno nosilnostjo vodnikov, kot jo opisuje standard IEC 60364-5-52. Zaključek: MCB po IEC 60898 so zelo primerni za zaščito vodnikov pred preobremenitvijo.
– Praktična priporočila:
o Za zaščito 1-faznega kabla (dva obremenjena vodnika) s presekom 1,5 mm² in 2,5 mm² lahko kot zaščitne naprave pred preobremenitvijo uporabimo naslednje MCB:
– Za 1,5 mm² v večini primerov MCB z nazivnim tokom 10 A ali 13 A, odvisno od izolacijskega materiala in vrste kabla/vodnika,
– Za 2,5 mm² v večini primerov MCB z nazivnim tokom 16 A ali 20 A, ponovno odvisno od izolacije in vrste kabla/vodnika.
2.2. Kratek stik
– Obnašanje MCB pri kratkem stiku se uporablja za zaščitno funkcijo »samodejni izklop ob napaki« (fault protection),
– vsi tehnični pogoji za uspešno in učinkovito zaščito ob napaki so predpisani v standardu IEC 60364-4-41; pomemben podatek je impedanca zanke napake,
– MCB z značilnostjo B izvede takojšnji izklop, ko tok napake doseže 3- do 5-kratnik nazivnega toka MCB, MCB C pa izklopi v območju 5- do 10-kratnika,
– Priporočila:
o za inštalacijske veje z neinduktivnimi bremeni (razsvetljava, grelci ipd.) je primerna karakteristika B,
o za veje z bremeni z visokimi zagonskimi tokovi (elektromotorji, transformatorji, električno orodje, sesalniki ipd.) priporočamo karakteristiko C, v nekaterih primerih celo D,
o uporabljajte MCB z najmanj 6 kA prekinilne zmogljivosti in razredoma omejevanja toka 3.
– Pojasnilo:
o MCB s karakteristiko C izklopi trenutno pri dejanskem toku med 5- in 10-kratnikom nazivnega toka. V praksi je nastavitvena točka pogosto okoli 7-kratnika In. Če je zagonski tok ≥ 8× In, bo MCB izklopil – pojav t. i. neželenih (nuisance) izklopov,
o pri karakteristiki B se takšni neželeni izklopi pojavljajo pogosteje in motijo normalno uporabo,
o z uporabo karakteristike C se takšni izklopi bistveno zmanjšajo oziroma odpravijo.
3. Uporaba RCCB pri zaščiti ob napaki
Tehnično načelo delovanja RCCB (Residual Current Circuit Breaker) temelji na tokovnem transformatorju za diferenčni tok, ki zazna zelo majhne vrednosti tokov napake, ki tečejo z mesta napake po zanki napake in po PE vodniku. »Zaščita ob napaki« se pogosto imenuje tudi »zaščita pred posrednim dotikom živih delov«.
Na sliki 3 je prikazano osnovno načelo: – če ni napake, sta vhodni in izhodni tok enaka in ni sekundarne inducirane napetosti, zato ni prožilnega toka za odpiranje RCCB; – če pride do napake v napravi, že majhna razlika med vhodnim in izhodnim tokom inducira sekundarno napetost in sproži delovanje RCCB.

Zahteve za RCCB so podane v standardu IEC 61008, kjer je pojasnjen širok nabor izdelkov. Glavna merila razvrstitve so:
– število polov: 4P, 2P,
– nazivni tok: od 16 A do 63 A in do 125 A,
– tip diferenčnega toka:
o sinus 50 Hz: tip AC,
o sinus 50 Hz in pulzirajoči DC: tip A,
– nazivni diferenčni tok: 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA,
– časi izklopa: takojšnji, zakasnjeni (selektivni).
RCCB se široko uporabljajo kot zaščita ob napaki v sistemih TT, TN-S, TN-C-S in IT. V sistemih TN-C, kjer sta N (nevtralni) in PE (zaščitni) združena v en PEN vodnik, RCCB ne smemo uporabljati.
3.1. RCCB
Na sliki 4 je praktičen primer RCCB 2-polnega, tip A, 30 mA, ki se najpogosteje uporablja za zaščito ob napaki v enofaznih stanovanjskih inštalacijah. Nazivni tok je običajno 16 A, 25 A, 40 A, 63 A ali celo 80 A. Slika 4 vključuje tudi vezalno shemo. Jasno je razvidno, da RCCB zagotavlja le zaščito ob napaki in ne nadtokovne zaščite.

4. Dodatna zaščita pri neposrednem dotiku živih delov
Slika 5 prikazuje primer uporabe RCCB z diferenčnim tokom 30 mA v sistemu TN-C-S.

V tem primeru ne govorimo o napaki v inštalaciji ali napravi (npr. kuhinjski aparat), temveč o možnosti nenamernega neposrednega dotika živega vodnika. Iz poskusov, standardov in literature je znano, kakšen je vpliv električnega toka na človeško telo. Splošno pravilo: tok skozi telo, enak ali manjši od 30 mA, običajno ne povzroči škodljivih posledic. Kljub temu se za otroke in starejše močno priporoča, da tok skozi telo ne preseže 10 mA. Zato je v bolnišnicah, vrtcih in drugih prostorih z občutljivimi osebami priporočljiva uporaba RCCB z nazivnim diferenčnim tokom 10 mA.
5. RCBO kot kombinacija MCB in RCCB
RCBO je okrajšava za »Residual Current Breaker with integral Over-current protection«. V bistvu gre za tehnično kombinacijo dveh izdelkov, MCB in RCCB. To pomeni, da ena naprava zagotavlja vse naslednje zaščitne funkcije:
– nadtokovno zaščito, tj. preobremenitev in kratek stik – enako kot MCB,
– zaščito ob napaki z diferenčnim delovanjem – enako kot RCCB,
– dodatno zaščito pri neposrednem dotiku živih delov – enako kot RCCB z 30 mA diferenčnim tokom.
Na trgu obstaja več konstrukcijskih rešitev, kako kombinirati MCB in RCCB v RCBO, vendar je najustreznejša rešitev kompaktni, enomodulni RCBO, prikazan na sliki 6.

Tak RCBO zagotavlja odlično tehnično delovanje z naslednjimi podatki:
– nazivni tok: 6, 10, 13, 16, 20, 25 A,
– časovno-tokovne karakteristike: B, C,
– nazivna prekinilna zmogljivost: 6 kA,
– razred omejevanja toka: 3,
– nazivni diferenčni tok: 10 mA, 30 mA,
– tip občutljivosti na diferenčni tok: A,
– vezalna shema s stikalnim nevtralnim vodnikom, N-pol na desni,
– dimenzije: širina 18 mm, enako kot 1-polni MCB,
– način delovanja: odvisen od napetosti,
– minimalna obratovalna napetost: 90 V,
– standard: IEC 61009.
5.1. Kako uporabiti tak RCBO?
Ta RCBO je odlična rešitev za dodatno zaščito tako v novih kot v obstoječih inštalacijah. Na spodnjih skicah so prikazani primeri. Prvi primer (slika 7) prikazuje standardno enofazno stanovanjsko inštalacijo, kjer je za celotno inštalacijo uporabljeno le eno RCCB za zaščito ob napaki. Težava takšne rešitve je, da se ob napaki izključi celotno stanovanje. Rešitev je prikazana na sliki 8: na vrhu inštalacije je selektivni (časovno zakasnjeni) RCCB, nižje po tokokrogu pa so v izbranih vejah RCBO z 30 mA ali 10 mA za dodatno zaščito.

Naslednji primer na sliki 9 prikazuje še boljšo situacijo: obstoječa manjša razdelilna omarica se preuredi tako, da namesto treh MCB v isto omarico (slika 10) vgradimo tri RCBO.

Kakšne so prednosti takšne prenove?
– odlična dodatna zaščita pri neposrednem dotiku živih delov,
– uporaba enako velike razdelilne omarice,
– ob napaki ne pride do izpada celotnega stanovanja,
– nizki stroški za visok nivo zaščite.
6. POVZETEK PRIPOROČIL
Na koncu podajamo nekaj priporočil, kako in katere vrste RCBO uporabiti za odlično zaščito pri optimalnem razmerju med ceno in koristjo:
– Pri vtičnicah uporabite RCBO s karakteristiko C,
– Uporabite RCBO 30 mA za vtičnice v vseh bivalnih prostorih,
– Uporabite RCBO 10 mA v prostorih z višjo zahtevo po zaščiti (bolnišnice ipd.),
– Priporočljivo je, da na en RCBO ne priključite več kot 4 vtičnice,
– Za vodnik 2,5 mm² lahko uporabite C16A ali v nekaterih primerih C20A RCBO,
– V nadrejenem nivoju vedno uporabite časovno zakasnjen, tj. selektivni RCCB,
– Uživajte v varnem življenju z RCBO.