Diferențialul sare și cu siguranța coborâtă: ce cere I7 în tabloul unei locuințe

Defectul, în exemplul de față, e într-o doză din dormitor: nulul circuitului de prize atinge conductorul de protecție. Cu puțini consumatori porniți în apartament, curentul de pe nul e mic, iar diferențialul ține. Când pornește fierbătorul din bucătărie, care e pe același diferențial, curentul lui se întoarce pe nul, iar de la bara de nul a grupului are două drumuri.

Pe unde se întoarce curentul fierbătorului

Primul drum e cel firesc: prin polul de nul al diferențialului și înapoi pe coloana apartamentului. Al doilea trece prin nulul dormitorului, prin defect, pe PE-ul dormitorului și apoi pe PE-ul coloanei. Amândouă se închid în punctul în care PEN-ul se desparte în N și PE. Ce merge pe al doilea drum a ieșit prin polul de fază al diferențialului și nu se mai întoarce prin el, așa că diferențialul îl socotește curent de defect.

Cât de mult, se poate socoti. Iau o coloană de 25 m, cu N și PE de 10 mm², și un circuit de dormitor de 18 m, de 2,5 mm². Cu cuprul la 0,0175 Ω·mm²/m, nulul coloanei are 43,8 mΩ, iar nulul și PE-ul dormitorului câte 126 mΩ. Fierbătorul de 2 000 W trage 8,70 A, iar curentul se împarte invers proporțional cu rezistențele celor două drumuri. Cu un defect franc, fără rezistență proprie, primul drum are 43,8 mΩ, al doilea 126 + 126 + 43,8 = 295,8 mΩ, iar pe al doilea merg 8,70 × 43,8 / (43,8 + 295,8) = 1,12 A, adică 1 120 mA față de un prag de 30 mA. Cu un asemenea defect, diferențialul ar sări de îndată ce în apartament ar merge mai mult de vreo 54 W.

Diferențialul din exemplu sare însă doar la fierbător, și asta se potrivește cu un defect care nu e franc. Iau 10 Ω în punctul de contact, o valoare aleasă de mine, nu una tipică. Al doilea drum are atunci 10,3 Ω, iar ocolirea scade la 37 mA: tot peste 30 mA cu fierbătorul pornit. Cu un consumator de 500 W și același defect ies 9 mA. După standardul lui de produs, un diferențial de 30 mA nu are voie să sară sub 15 mA și trebuie să sară la 30 mA; între cele două depinde de exemplar. Aici, 30 mA se ating de la circa 1 630 W porniți în apartament, iar 15 mA de la circa 815 W. Orice rezistență de defect între circa 6 și 12 Ω dă același comportament: fierbătorul trimite peste 30 mA pe drumul greșit, iar un consumator de 500 W rămâne sub 15 mA.

Cifrele privesc tot ce e pornit în apartament, nu doar grupul. Tensiunea care împinge curentul pe drumul greșit e căderea de pe nulul coloanei, iar pe el se întoarce tot ce merge în casă, sub oricare diferențial. Un radiator de 2 kW de sub celălalt diferențial ar face și el să sară diferențialul prizelor: ocolirea trece prin polul de nul al acestuia, nu și prin cel de fază. Așa că un defect nul–PE se poate trăda și pe dos: sare diferențialul de deasupra lui când pornește un consumator de sub celălalt.

Electricianul coboară acum siguranța dormitorului. Faza circuitului se deschide, nulul nu: rămâne prins în bara grupului, iar al doilea drum rămâne și el. Fierbătorul face diferențialul să sară exact ca înainte. Când coboară siguranța bucătăriei, oprește fierbătorul, adică sursa curentului de pe nul, nu defectul, și de aici vine bănuiala greșită. Cu un 1P+N, coborârea siguranței dormitorului deschide și nulul, al doilea drum dispare, iar diferențialul ține. Circuitul la care s-au oprit declanșările cu fierbătorul pornit e cel defect. Cu siguranțe de un pol, coborârea lor pe rând nu-l mai găsește. Rămân două căi. Una e un clește pentru curenți de scurgere, pus în tablou pe faza și nulul fiecărui circuit, fără PE (altfel curentul ocolit trece prin clește dus-întors și citirea iese zero), cu un consumator mic pornit, ca diferențialul să țină: pe circuitul defect arată câțiva miliamperi, pe celelalte aproape nimic. Cealaltă e să desfaci nulurile din bară unul câte unul, de fiecare dată cu diferențialul grupului coborât și cu lipsa tensiunii verificată. Cu un defect între fază și PE, metoda electricianului ar fi mers: siguranța de un pol deschide faza și scoate defectul din circuit. Pe nul, nu.

Ce scrie la art. 5.3.4.0.3

Articolul are două fraze, iar a doua e scrisă pentru locuințe: „În circuitele monofazate se prevăd dispozitive bipolare (2P sau 1P+N). În circuitele monofazate din locuințe (cu personal obișnuit) se prevăd întreruptoare bipolare cu protecție la suprasarcină și scurtcircuit cel puțin pe conductorul de fază (1P+N).” Prima frază e generală. A doua spune, pentru locuințe, ce anume e bipolar: întreruptorul cu protecție la suprasarcină și la scurtcircuit, adică aparatul care protejează circuitul. Minimul e cel din paranteză, 1P+N: protecție la suprasarcină și scurtcircuit pe fază, iar nulul comutat odată cu ea. Verbul e „se prevăd”, nu „se recomandă”, cum scrie I7 acolo unde lasă doar o recomandare. Textul nu spune „pe fiecare circuit”, spune „în circuitele monofazate”. Eu îl citesc pe circuit, fiindcă protecția la suprasarcină e a fiecărui circuit. Actualizările din 2023 n-au modificat articolul.

Lângă el stă un articol care pare să spună altceva. La secționare, art. 5.3.4.5.1.1 cere ca dispozitivele din tablou „să separe în mod efectiv toate conductoarele active de alimentare de circuitul considerat, inclusiv conductorul neutru (N)”, dar admite secționarea „unui ansamblu de circuite prin același dispozitiv, dacă condițiile de serviciu permit aceasta”. Pentru secționare, un general bipolar poate deci ajunge pentru tot tabloul, dacă exploatarea o permite. Art. 5.3.4.0.3 e o cerință în plus, pe întreruptoarele circuitelor dintr-o locuință, și nu are excepția grupului.

Nulul deschis de aparat nu e un nul întrerupt. La aparatele multipolare, contactele se deschid și se închid împreună, „cu excepția acelor contacte destinate numai pentru neutru (N) care pot să se închidă înainte și să se deschidă după celelalte contacte” (art. 5.3.4.0.2). Un 1P+N nu lasă nulul deschis cu faza închisă.

Pentru ce sunt aparatele de separare spune chiar începutul subcapitolului: ele trebuie să permită „deconectarea instalației electrice, a circuitelor și a aparatelor individuale pentru a se permite întreținerea, verificarea, detectarea defectelor și efectuarea reparațiilor” (art. 5.3.4.5.0.2). Detectarea defectelor e exact ce încerca electricianul din exemplu. Dacă un întreruptor automat e potrivit și pentru separare, o arată simbolul marcat pe el (art. 5.3.4.5.1.10).

Restul tabloului, de la intrare spre plecări

Cu 1P+N pe circuite, tabloul din exemplu nu e încă tot ce cere I7. Tabelul îl ia de la intrare spre plecări, cu articolul fiecărei cerințe. Unde blogul are deja un articol întreg, trimit la el în loc să-l reiau.

Două rânduri cer o precizare. La intrare, art. 5.3.3.11 cere funcțiile, nu un anumit aparat. Le îndeplinește un întreruptor-separator bipolar, iar un disjunctor bipolar le îndeplinește și el, dacă are aptitudine de separare. Iar „diferențiale pe grupuri” nu e o formulă din I7. Normativul cere ca dispozitivele să fie „alese și circuitele electrice împărțite astfel încât curentul de scurgere la pământ, susceptibil să apară în timpul funcționării normale a sarcinii (sarcinilor) să nu producă întreruperea inutilă a dispozitivului” (art. 5.3.4.1.2.1). Grupurile vin de aici, iar mărimea lor o dau consumatorii, nu numărul de camere.

Tabloul din exemplu, refăcut

L-aș reface fără să-i schimb forma. Generalul bipolar rămâne. Sub fiecare diferențial, siguranțele de un pol devin 1P+N. Circuitele care deservesc dormitoarele primesc AFDD, la originea lor, deci tot în tablou. Pe eticheta fiecărui aparat scriu circuitul pe care îl deschide. Art. 5.3.4.5.1.9 cere asta dispozitivelor folosite la secționare, „de exemplu, prin marcarea circuitului pe care-l separă”, și e ce citește, peste ani, cine caută un defect.

Citatele din I7-2011 sunt copiate din textul extras al normativului: definiția tabloului de distribuție din cap. 2 și subcapitolele 5.3.3 și 5.3.4. Cele din Actualizările 2023 (art. 4.1.5.2.1, 4.2.2.8, 4.2.2.10, 4.2.2.12) sunt din textul publicat în Monitorul Oficial nr. 512 din 12 iunie 2023, care n-a modificat articolele din 5.3.3 și 5.3.4 citate aici. Calculul de la început e o estimare cu datele declarate: rezistențe la 20 °C, fără polii aparatelor și borne, fără alte căi de întoarcere prin conducte legate la PE. Polii și bornele schimbă puțin cifrele, nu și concluzia, iar căile paralele prin conducte ar mări ocolirea. Banda de 15–30 mA a unui diferențial de 30 mA vine din standardul lui de produs, SR EN 61008-1, nu din I7.