RCD til vandvarmer: udvælgelseskriterier + diagrammer og tilslutningsregler

Montering af en elektrisk vandvarmer skal obligatorisk udføres med brug af fejlstrømsafbrydere. Tilstedeværelsen af sådanne enheder forhindrer elektrisk stød og brand i ledningerne.

Men der findes mange modeller af HFI-relæer til vandvarmere med forskellige egenskaber. Man skal vælge beskyttelsesenheden korrekt og ikke forveksle den med andre afbrydere og kontakter.

Vi vil forklare dig, hvordan et HFI-relæ fungerer, hvad forskellene er mellem en beskyttelsesenhed og en differentialafbryder, og vi vil også forklare, hvilke parametre du skal tage i betragtning, når du vælger en differentialafbryder. Derudover har vi udarbejdet et detaljeret tilslutningsdiagram for HFI-relæ til vandvarmer og angivet sandsynlige monteringsfejl.

Hvorfor har en vandvarmer brug for et HFI-relæ?

En elektrisk vandvarmer kombinerer vand og elektricitet, og ved de mindste fejl i varmelegemet er det direkte vej til brand og elektriske skader. Der skal lægges særlig vægt på sikkerheden af vandvarmerens strømforsyning.

Ved korrekt brug holder dette apparat hele sin levetid, men hvis der begås fejl under monteringen, kan der opstå problemer, der fører til reparation.

Et menneske rammes ikke af elektrisk spænding, men af strøm – og jo højere strømmen er i ampere, desto større skade påføres den menneskelige krop, som er i kontakt med en defekt vandvarmer (+)

Hovedformålet med HFI-relæet er at afbryde strømforsyningen til elinstallationen (dens beskyttelsesafbrydelse fra nettet) ved forekomst af fejlstrøm. På den ene side forhindrer denne beskyttelsesafbryder elektrisk stød på mennesker, og på den anden side forhindrer den overophedning af ledningernes tråde.

Hvis varmelegemet eller det tilhørende kabel pludselig beskadiges, bliver kondensvand udenpå og vandet inde i vandvarmeren til en naturlig strømledende del, og ved kontakt med dem eller vandvarmerens kabinet får personen et fejlstrømsstød.

Som følge heraf – ubehagelige fornemmelser, hjertearytmi og mulig død. Alt afhænger af styrken af den påvirkende elektriske strøm i ampere.

HFI-relæet bryder kredsløbet ved brud på nulbeskyttelseslederen, nedsat isolationsniveau og lav jordfejlstrøm – og i modsætning til andre sikringsautomater sker udløsningen betydeligt hurtigere (inden for nogle få millisekunder).

Når der opstår en kraftig jordfejlstrøm i kredsløbet, begynder ledningerne at arbejde under ekstreme forhold. Men ledningernes tværsnit er simpelthen ikke beregnet til sådanne belastninger. Som følge heraf bliver ledningen meget varm, hvilket brænder isoleringen. Og det fører uundgåeligt til en øget risiko for brand i huset.

Derfor anbefales det ikke at tilslutte vandvarmeren til elnettet uden et HFI-relæ.

De mest almindelige situationer, hvor HFI-relæet udløses, er:

• beskadigelse af ledningen og kortslutning af den blottede leder til vandvarmerens kabinet;
• beskadigelse af isolationslaget i det rørformede varmelegeme;
• forkert valg af parametre for beskyttelsesenheden;
• forkert tilslutningsdiagram for vandvarmerens strømforsyning;
• fejl i selve jordfejlbeskyttelsesapparatet.

I alle disse tilfælde, når der ikke er et HFI-relæ, kan berøring af vandvarmerens kabinet eller det opvarmede vand i den føre til alvorlig personskade.

Forskellen på en fejlstrømsafbryder

Man skal klart skelne mellem HFI-relæ (fejlstrømsafbryder) og en differentialafbryder (differentialafbryder, automatisk differentialstrømsafbryder, RCBO). De har lidt forskellige formål, de fungerer principielt forskelligt, og den interne konstruktion er også forskellig.

HFI-relæet reagerer udelukkende på jordfejlstrøm. En differentialafbryder er et mere komplekst apparat, hvoraf en del netop er HFI-relæet. Differentialafbryderen udløses ikke kun ved ovennævnte jordfejlstrømme, men også ved kortslutninger og overbelastninger i elnettet.

I RCBO'en er der ud over HFI-relæet også en termisk og en elektromagnetisk udløser, som reagerer på de ekstremt høje strømme og kortslutninger.

På trods af differentialafbryderens store muligheder er det ikke nødvendigt at installere den i kredsløbet med vandvarmeren, da der allerede er en almindelig afbryder i elskabet, som sammen med HFI-relæet vil udføre de samme funktioner. Det anbefales ikke at duplikere beskyttelsesenhederne.

HFI-relæets hovedkomponent er en differentialtransformator med tre viklinger (tilførsels-, afgangs- og styrevikling). Den elektriske strøm, der passerer gennem beskyttelsesanordningen, fremkalder magnetiske strømme med direkte modsatte poler i dem. Når der ikke er nogen lækage, og vandvarmeren er i orden, er summen af strømmene nul.

Men ved fejl i varmelegemet eller isolationsgennemslag, hvis en person tager fat i den blottede ledning (eller vandvarmerens metalhus), vil der begynde at løbe en elektrisk strøm gennem kroppen til jorden – som følge heraf bliver summen af strømmene fra nul til positiv.

Så forstyrres balancen i transformatoren, og den elektromotoriske kraft, der påvirker det interne relæ, afbryder straks kredsløbet, og HFI-relæet udløses.

Mere information om forskellene mellem RCD og RCBO, samt valg af afbryder til lastfraadskillelse, findes i denne artikel.

Typer af differentialafbrydere

RCD'er, som installeres med vandvarmere og andre elektriske apparater, inddeles efter lækagestrømmens karakter, driftsstrøm, antal faser, samt tilstedeværelse eller fravær af forsinkelse og beskyttelsesanordningens udløseteknologi.

Hvis vandvarmeren er kraftig og trefaset, skal RCD'en til den også vælges til tre faser (med fire poler/klemmer); en almindelig enfaset enhed har kun én indgang og én udgang (+).

Alle RCD-modeller inddeles efter lækagestrømstype i tre kategorier:

• «A» – beregnet til at udløses af vekselstrøm og pulserende elektrisk strøm;
• «AC» – billige husholdningsenheder, der kun udløses af vekselstrøm;
• «B» – industrielle modeller designet til brug i netværk med vekselstrøm, jævnstrøm og ensrettet elektrisk strøm.

Hvis der i mærkningen af RCD'en på kabinettet er «S», er det en enhed med en indstillelig selektiv forsinkelse. Den afbryder kredsløbet først efter en strengt fastsat tid, ikke med det samme. Sådanne enheder bruges i kaskadebeskyttelsessystemer med flere kredsløb. I husholdninger bruges de praktisk talt ikke.

Efter afbrydelsesprincippet findes RCD'er i:

• elektromekaniske;
• elektroniske.

Elektromekaniske modeller har ikke brug for ekstern strømforsyning og er mere pålidelige. De er dog dyrere end de elektroniske. Men på trods af den høje pris anbefales det at installere elektromekaniske enheder.

Elektroniske modeller: ved spændingsspring falder enhedens effektivitet – i sådanne situationer øges deres udløsetid. Plus, hvis nullederen beskadiges, vil en sådan RCD simpelthen stoppe med at fungere uden strømforsyning.

Sådan vælger du en beskyttelsesenhed

RCD'ens driftsstrøm bestemmer den maksimalt tilladte belastning i kredsløbet, der vil løbe gennem den. Den skal svare til vandvarmerens effekt.

For eksempel, hvis vandvarmeren forbruger op til 2,3 kW, skal beskyttelsesenheden være dimensioneret til 10 A. For varmeapparater på 5,5–7 kW kræves en enhed på 32 A. Men for kedler på 7–8 kW kræves en RCD på 40 A.

De to hovedparametre for en RCD er nominel driftsstrøm (i ampere, "A") og lækagestrøm (i milliampere, "mA"). For husholdningsmodeller er de direkte forbundet, men der er også specielle enheder, hvor denne korrelation ikke findes.

Lækagestrømmen angives i mA (milliampere). I henhold til el-tekniske regler skal beregningen baseres på 0,4 mA per ampere driftsstrøm. Derudover tilføjes 10 µA per meter ledning til vandvarmeren.

Det er med god grund, at RCD anbefales installeret lige ved siden af boileren for at undgå indflydelsen fra den anden parameter i beregningerne.

Det pågældende beskyttelsesudstyr findes i form og størrelse til montering på DIN-skinne i tavlen eller som en enhed med stik til almindelig stikkontakt.

Der findes modeller af vandvarmere, der kommer med indbygget RCD i kablet. Alle parametre for sådanne beskyttelsesenheder er allerede forudberegnet til den specifikke boiler, man skal blot sætte den i stikkontakten.

Hvis man ikke har færdigheder i at installere elektriske ledninger, kan man bruge et RCD i form af en adapter til stikkontakten – der vil ikke være problemer med at tilslutte vandvarmeren, man skal blot vælge parametrene for beskyttelsesenheden korrekt.

Et andet punkt ved valg af RCD er, at næsten alle elektriske apparater har naturlig lækstrøm. Hvis de findes, angives de i vandvarmerens tekniske datablad.

De nominelle parametre for beskyttelsesanordningen skal overstige disse datablad-værdier mindst tre gange, ellers vil der konstant opstå falske udløsninger.

Blandt de bedste producenter af differentielle afbrydere er:

• svensk-schweiziske ABB;
• franske Legrand og Schneider Electric;
• tyske Siemens og AEG;
• russiske KEAZ, IEK og DEKraft.

Priserne hos europæiske producenter er lidt højere. Samtidig er produkterne fra russiske virksomheder ofte ikke ringere i kvalitet.

Tilslutningsskemaer til elektriske vandvarmere

For en vandvarmer kan en lækstrømsbeskyttelsesanordning installeres direkte i lejlighedens (husets) el-tavle eller lige på væggen ved varmeapparatet.

Princippet for tilslutningsrækkefølgen er det samme i begge tilfælde – boiler, RCD, linjeafbryder, måler og hovedafbryder. Men RCD og linjeafbryderen for den specifikke linje med stikkontakt til vandvarmeren kan byttes om, begge diagrammer er korrekte.

Den klassiske måde at tilslutte RCD til en boiler er at installere den på den dedikerede linje til varmekedlen efter afbryderen (+)

En husholdningsvandvarmer bør tilsluttes en separat gren fra el-tavlen. Og ideelt set bør der ikke være stikkontakter eller andre elektriske apparater på den.

En boiler er et ret farligt apparat. Det er bedst, hvis beskyttelsesanordningen kun skal betjene den. Dette vil både øge sikkerheden ved brug af varmeren og gøre det lettere at identificere problemområder i hele husets ledningsnet.

Hvis RCD installeres ved siden af vandvarmeren, så vil ledningen fra beskyttelsesanordningen til afbryderen i tavlen være uden opsyn. Hvis isoleringen på den beskadiges, vil boilers beskyttelsesanordning simpelthen ikke udløses. Den vil ikke engang bemærke den lækkende elektriske strøm.

Men vandvarmere installeres ofte i badeværelser, hvor der er høj luftfugtighed. Det er heldigt, hvis der i el-tavlen er installeret en ekstra generel HFI-afbryder for hele huset, så den kan slukke for strømmen. Ellers vil en sådan fejl uundgåeligt føre til, at en person, der beslutter at tage et brusebad, bliver udsat for elektrisk stød.

Mulige monteringsfejl

Fejl nr. 1. For at HFI-afbryderen fungerer korrekt, må der ikke være kontakt mellem "arbejdsnul" og "jord" i den beskyttede kreds. Hver af disse ledninger skal have sin egen samleskinne. Desuden er "jord" slet ikke tilkoblet i tilslutningen af beskyttelsesanordningen. Den leder er ikke forbundet til den nogen steder.

Strømforsyningsledningen fra el-tavlen tilsluttes til de øverste terminaler på HFI-afbryderen, og fra de nederste går ledningen til vandvarmeren – det er ikke tilladt at tilslutte ledningerne modsat (+)

Fejl nr. 2. HFI-afbryderens driftsstrøm vælges enten den samme som eller lidt højere end afbryderens driftsstrøm i kredsen. Kun på den måde kan afbryderen beskytte selve beskyttelsesanordningen mod overbelastning.

Fejl nr. 3. Uerfarne elektrikere installerer ofte stikkontakter og HFI-afbryderen direkte under vandvarmeren. Det frarådes på det kraftigste.

Lækager fra vandvarmebeholderen kan ikke udelukkes helt, og med en sådan placering af stikkontakter og andre elektriske apparater med bare ledninger under et potentielt 'vandfald' er der ikke langt til en tragedie.

Fejl nr. 4. Man må ikke tilslutte vandvarmeren kun gennem HFI-afbryderen eller en enkelt afbryder. Disse enheder supplerer, men duplikerer ikke hinanden. De beskytter vandvarmeren mod grundlæggende forskellige problematiske situationer i el-nettet.

Fejl nr. 5. Hvis HFI-afbryderen vælges for følsom (med lav lækstrøm), vil den unødigt ofte udløse blokering af kredsen. Vandvarmeren vil konstant blive slukket. Som følge heraf opvarmes vandet ikke ordentligt, og vandvarmeren kan gå i stykker på grund af kontinuerlig tænd/sluk.

Efter elektroinstallationen er afsluttet, er det nødvendigt at kontrollere HFI-afbryderens funktionalitet. De fleste vandvarmere har en 'TEST'-funktion, der simulerer en lækstrøm. Hvis alt er tilsluttet korrekt, og beskyttelsen fungerer, vil den udløse og slukke for vandvarmeren.

Ellers skal man se, hvor og hvad der ikke fungerer som det skal. Sådanne kontroller anbefales at udføre en gang om måneden og fremover.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Der er ikke mange nuancer i installationen af en HFI-afbryder, men de findes. For at gøre det lettere for dig at forstå disse spørgsmål og vælge den rigtige enhed, har vi samlet nogle relevante videoer. De forklarer i detaljer om arbejdsprincipperne og tilslutningsdiagrammer for HFI-afbryderen i et netværk med en vandvarmer.

Tilslutning af beskyttelsesenheder i netværk uden jordforbindelse:

Hvad er HFI-afbryder, hvorfor er den nødvendig i hjemmet (eksempel med tilslutning af en vaskemaskine):

Det anbefales ikke at tilslutte vandvarmeren til nettet uden et HFI-relæ. Kun en beskyttelsesanordning, der overvåger lækstrøm, kan beskytte brugerne. Der er ingen vanskeligheder ved at installere en sådan enhed; den kan tilsluttes strømkredsen på egen hånd, ved at vælge parametre efter elektrisk strøm.

Har du personlig erfaring med at vælge og tilslutte et HFI-relæ til en vandvarmer? Ønsker du at dele din viden eller stille spørgsmål om emnet? Du er velkommen til at efterlade kommentarer og deltage i diskussioner – formularen til feedback findes nedenfor.