Jordfelsbrytare för varmvattenberedare: urvalskriterier + scheman och anslutningsregler

Montering av en elvärmd varmvattenberedare ska obligatoriskt utföras med användning av jordfelsbrytare. Närvaron av sådana enheter förhindrar elolycksfall och ledningsbrand.

Men det finns många modeller av jordfelsbrytare för varmvattenberedare med olika egenskaper. Man måste välja skyddsenheten på rätt sätt, utan att förväxla den med andra automatsäkringar och brytare.

Vi kommer att förklara hur en jordfelsbrytare fungerar, vad skillnaderna är mellan en skyddsanordning och en differentialbrytare, och även förklara vilka parametrar som måste beaktas vid val av differentialbrytare. Dessutom har vi förberett ett detaljerat anslutningsschema för jordfelsbrytaren till varmvattenberedaren och markerat troliga monteringsfel.

Varför en varmvattenberedare behöver en jordfelsbrytare

En elvärmd varmvattenberedare kombinerar vatten och elektricitet, och vid minsta fel i värmeelementet är det en direkt väg till brand och elskador. Man måste ägna särskild uppmärksamhet åt säkerheten för varmvattenberedarens strömförsörjning.

Vid korrekt användning fungerar denna elektriska apparat under hela sin livslängd, men om fel görs vid monteringen kan problem uppstå som leder till reparation.

Människan påverkas inte av elektrisk spänning utan av ström – och ju högre den är i ampere, desto större skada orsakas på människokroppen som är i kontakt med en trasig varmvattenberedare (+)

Huvudsyftet med jordfelsbrytaren är att bryta strömförsörjningen till elinstallationen (dess skyddsfrånkoppling från nätet) vid uppkomst av läckström. Å ena sidan förhindrar denna skyddsbrytare elstöt på människor, å andra sidan förhindrar den överhettning av ledarnas kärnor.

Om värmeelementet eller kabeln till det plötsligt skadas, blir kondens utvändigt och vatten inuti varmvattenberedaren en naturlig strömledande del, och vid kontakt med dem eller varmvattenberedarens hölje får personen en läckströmstöt.

Som följd – obehagskänslor, hjärtarytmi och möjlig dödlig utgång. Allt beror på styrkan av den påverkande elektriska strömmen i ampere.

JFB bryter kretsen vid brott på den nollskyddande ledningen, försämrad isoleringsnivå och låg kortslutningsström – dessutom, till skillnad från andra skyddsbrytare, sker utlösningen mycket snabbare (inom några millisekunder).

När en stor läckström uppstår i kretsen börjar ledningarna arbeta utanför sina gränser. Men ledningarnas tvärsnitt är helt enkelt inte konstruerat för sådana belastningar. Som ett resultat börjar ledningen att bli mycket varm och bränna isoleringen. Och detta leder oundvikligen till en ökad risk för brand i huset.

Därför rekommenderas det inte att ansluta varmvattenberedaren till elnätet utan JFB.

De vanligaste situationerna för JFB-utlösning är:

• skada på ledningen och kortslutning av bar ledare mot beredarens hölje;
• skada på isoleringsskiktet i det rörformade värmeelementet;
• felaktig val av parametrar för skyddsanordningen;
• felaktig anslutningsschema för varmvattenberedaren till elnätet;
• fel på själva läckströmsskyddsenheten.

I alla dessa fall, om JFB saknas, kan en persons beröring av varmvattenberedarens hölje eller det uppvärmda vattnet leda till allvarlig skada.

Skillnaden hos jordfelsbrytare

Man måste tydligt skilja mellan JFB (differentialbrytare) och diffbrytare (differentialautomatskydd, automatisk differentialströmbrytare, AVBT). De har något olika syften, de fungerar helt olika och deras inre konstruktion skiljer sig också åt.

JFB reagerar uteslutande på läckström. Diffbrytare är en mer komplex apparat, vars en del är just jordfelsbrytaren. Differentialbrytaren löser inte bara ut vid ovan beskrivna läckströmmar, utan även vid kortslutningar och överbelastningar i elnätet.

I AVBT finns förutom JFB även termiska och elektromagnetiska utlösare, som reagerar på just dessa extremt höga strömmar och kortslutningar.

Trots diffbrytarens större möjligheter behöver den inte installeras i kretsen med varmvattenberedaren. I elcentralen finns redan en vanlig strömbrytare som tillsammans med JFB kommer att utföra samma funktioner. Det rekommenderas inte att duplicera skyddsenheter.

JFB:s huvudkomponent är en differentialtransformator med tre lindningar (primär, sekundär och styrning). Den elektriska ström som passerar genom skyddsanordningen inducerar magnetiska flöden med direkt motsatta poler i dem. Vid frånvaro av läckström, när varmvattenberedaren är i funktion, är summan av strömmarna noll.

Men vid fel på värmeelementet eller isoleringsgenombrott, om en person tar tag i en bar ledning (eller beredarens metallhölje), kommer elektrisk ström att börja läcka genom hans kropp till jorden – som ett resultat blir summan av strömmarna från noll till positiv.

Då störs balansen i transformatorn och den EMF som verkar på det interna reläet bryter omedelbart kretsen, JFB löser ut.

Ytterligare information om skillnaderna mellan jordfelsbrytare och differentialskyddsbrytare, samt val av brytare för lastfrånkoppling, finns i denna artikel.

Typer av differentialbrytare

Jordfelsbrytare som installeras med varmvattenberedare och andra elektriska apparater delas in efter läckströmmens karaktär, märkström, antal faser, samt förekomst/frånvaro av fördröjning och skyddsapparatens utlösningsteknik.

Om varmvattenberedaren är kraftfull och trefasig, bör jordfelsbrytaren även vara avsedd för tre faser (med fyra poler/klämmor). En vanlig enfasapparat har bara en in- och en utgång (+)

Alla jordfelsbrytarmodeller delas efter läckströmstyp in i tre typer:

• »A» – är konstruerade för att lösa ut vid växelström och pulserande elektrisk ström;
• »AC» – billiga hushållsapparater som endast löser ut vid växelström;
• »B» – industrivarianter, utformade för nät med växelström, likström och likriktad elektrisk ström.

Om märkningen på jordfelsbrytarens hölje innehåller »S» är det en apparat med inställbar selektiv utlösningsfördröjning. Den bryter kretsen först efter en strikt fastställd tid, inte omedelbart. Sådana enheter används i kaskadskyddssystem med flera slingor. De används praktiskt taget inte i hemmet.

Efter principen för kretsbrytning finns jordfelsbrytare av:

• elektromekanisk typ;
• elektronisk typ.

Elektromekaniska modeller behöver ingen separat extern strömförsörjning och är mer pålitliga. De är dock dyrare än de andra. Trots det höga priset rekommenderas att installera just elektromekaniska enheter.

Elektroniska motsvarigheter får sämre effektivitet vid spänningssvängningar – i sådana situationer ökar utlösningstiden. Och om neutralledaren skadas av misstag slutar en sådan jordfelsbrytare helt enkelt att fungera utan ström.

Hur man väljer skyddsenhet

Jordfelsbrytarens märkström bestämmer den maximalt tillåtna belastningen i kretsen som kommer att passera genom den. Den måste motsvara varmvattenberedarens effekt.

Till exempel, om beredaren förbrukar upp till 2,3 kW, bör skyddsanordningen vara dimensionerad för 10 A. För värmare på 5,5–7 kW behövs en enhet på 32 A. Men för pannor på 7–8 kW krävs en jordfelsbrytare på 40 A.

Två huvudparametrar för jordfelsbrytaren är märkström («arbetsström», i ampere, «A») och läckström (i milliampere, «mA»). Hos hushållsmodeller är de direkt kopplade, men det finns även specialapparater där denna korrelation saknas

Läckströmmen anges i mA (milliampere). Enligt eltekniska regler ska beräkningen göras baserat på 0,4 mA per ampere arbetsström. Dessutom tillkommer 10 µA per meter ledning fram till varmvattenberedaren.

Det är inte för inte att man rekommenderar att installera jordfelsbrytaren direkt intill varmvattenberedaren för att utesluta den andra parameterns inverkan i beräkningarna.

Den aktuella skyddsanordningen finns i form av en modell för montering på DIN-skena i elcentralen och som en blockenhet med stickkontakt för vanligt vägguttag.

Det finns modeller av varmvattenberedare som från början levereras med inbyggd jordfelsbrytare i kabeln. Alla parametrar för sådana skyddsanordningar är redan i förväg beräknade för den specifika beredaren, man behöver bara ansluta dem till vägguttaget.

Om man saknar färdigheter i att installera elledningar kan man använda en jordfelsbrytare i form av en adapter till vägguttaget – då blir det inga problem med att ansluta varmvattenberedaren, man behöver bara välja rätt parametrar för skyddsenheten.

En annan punkt vid val av jordfelsbrytare är att nästan varje elektrisk apparat har naturliga läckströmmar. Om de finns, anges de i varmvattenberedarens tekniska datablad.

Skyddsanordningens nominella parametrar måste överstiga dessa databladuppgifter minst tre gånger, annars kommer falska utlösningar att inträffa ständigt.

Bland de bästa tillverkarna av jordfelsbrytare räknas:

• svensk-schweiziska ABB;
• franska Legrand och Schneider Electric;
• tyska Siemens och AEG;
• ryska KEAZ, IEK och DEKraft.

Hos europeiska tillverkare är priserna något högre. Samtidigt är produkterna från ryska företag ofta inte alls sämre i kvalitet.

Anslutningsscheman för elvärmda varmvattenberedare

För en varmvattenberedare kan en jordfelsbrytare installeras direkt i lägenhetens (husets) elcentral eller direkt på väggen intill värmeapparaten.

Anslutningsprincipen är densamma i båda fallen – beredare, jordfelsbrytare, linjeautomatsäkring, elmätare och huvudbrytare. Man kan byta plats på jordfelsbrytaren och den specifika linjens automatsäkring med uttaget för varmvattenberedaren, båda scheman är korrekta.

Det klassiska alternativet för anslutning av jordfelsbrytare för en beredare är att installera den på en linje som är speciellt avsedd för värmepannan efter automatsäkringen (+)

En hushållsvarmvattenberedare ska anslutas på en separat gren från elcentralen. Helst ska den inte ha några vägguttag eller andra elektriska apparater.

En beredare är en ganska farlig apparat. Bäst är om skyddsanordningen endast arbetar för den. Detta ökar både driftsäkerheten för beredaren och förenklar identifieringen av problemområden i hela husets ledningsdragning.

Om jordfelsbrytaren installeras intill varmvattenberedaren kommer kabeln från skyddsanordningen till automatsäkringen i elcentralen att vara utan 'övervakning'. Om isoleringen skadas på den kommer beredarens skyddsanordning helt enkelt inte att lösa ut. Den kommer inte ens att märka den läckande elektriska strömmen.

Varmvattenberedare installeras ofta i badrum med hög luftfuktighet. Det är bra om elcentralen har en extra gemensam jordfelsbrytare för hela huset, så att den åtminstone stänger av nätet. Annars leder ett sådant isolationsbrott oundvikligen till elstöt för den person som bestämt sig för att duscha.

Möjliga monteringsfel

Fel nr 1. För att jordfelsbrytaren ska fungera korrekt får det inte finnas kontakt mellan 'arbetsnolla' och 'jord' i den skyddade kretsen. För var och en av dessa ledare måste en separat skena användas. Dessutom är 'jord' inte alls närvarande i anslutningen av skyddsanordningen. Denna ledare är inte ansluten till den någonstans.

Strömkabeln från elcentralen ansluts till jordfelsbrytarens övre terminaler, från de nedre går ledningen till varmvattenberedaren – man får inte ansluta ledarna omvänt (+)

Fel nr 2. Jordfelsbrytarens märkström väljs lika med eller något högre än automatsäkringens ström i kretsen. Endast på så sätt kan automatsäkringen skydda själva skyddsanordningen mot överbelastningar.

Fel nr 3. Oerfarna elektriker installerar ofta uttag och jordfelsbrytare direkt under varmvattenberedaren. Det avråds bestämt.

Läckage från varmvattenberedaren kan inte helt uteslutas, och med ett sådant arrangemang av uttag och andra elektriska apparater med blottade ledare under ett potentiellt 'vattenfall' är det inte långt till en tragedi.

Fel nr 4. Man får inte ansluta varmvattenberedaren enbart via en jordfelsbrytare eller en enda automatsäkring. Dessa enheter kompletterar varandra, men duplicerar inte varandra. De skyddar varmvattenberedaren från fundamentalt olika problemsituationer i elnätet.

Fel nr 5. Om man väljer en jordfelsbrytare som är för känslig (med låg läckström), kommer den att onödigt ofta utlösa blockering av kretsen. Varmvattenberedaren kommer ständigt att stängas av. I slutändan kommer vattnet inte att värmas upp normalt och varmvattenberedaren kan gå sönder på grund av kontinuerliga på-/avslag.

Efter slutförd elinstallation är det nödvändigt att kontrollera jordfelsbrytarens funktion. För detta har de flesta varmvattenberedare en 'TEST'-funktion som simulerar en läckström. Om allt är korrekt anslutet och skyddet fungerar, kommer den att lösa ut och beredaren blir strömlös.

I annat fall måste man se var och vad som inte fungerar som det ska. Dessutom rekommenderas att sådana kontroller utförs en gång i månaden och därefter.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Det finns få nyanser vid installation av jordfelsbrytare, men de finns. För att göra det enklare för dig att förstå dessa frågor och välja rätt enhet, har vi sammanställt relevant videomaterial. I dem berättas i detalj om arbetsprinciper och anslutningsscheman för jordfelsbrytare i nätet med varmvattenberedare.

Anslutning av skyddsanordningar i nät utan jordning:

Vad är en jordfelsbrytare, varför behövs den i hemmet (exempel vid anslutning av tvättmaskin):

Det rekommenderas inte att ansluta varmvattenberedaren till elnätet utan jordfelsbrytare (JFB). Endast en skyddsanordning som övervakar läckströmmar kan skydda dig. Det är inte svårt att installera en sådan enhet; du kan själv koppla in den i strömkretsen genom att välja rätt parametrar för elektrisk ström.

Har du personlig erfarenhet av att välja och ansluta en jordfelsbrytare (JFB) till en varmvattenberedare? Vill du dela med dig av dina kunskaper eller ställa frågor om ämnet? Lämna gärna kommentarer och delta i diskussionerna – formuläret för feedback finns nedan.