A villanyszerelési munkák során az elosztószekrény összeállításakor sok tulajdonos felkapja a fejét, amikor meglátja a tételek között az áram-védőkapcsolót (köznyelven: FI-relé, életvédelmi relé vagy ÁVK). Sokan felesleges luxusnak vagy egy újabb lehúzásnak tartják, hiszen „régen a sima biztosíték is elég volt, mégsem rázott meg az áram senkit”. A FI-relé működése homályos és összekeverik a kismegszakítókkal, azt hiszik, hogy az megvédi az életüket.

A valóság azonban az, hogy a kismegszakító (köznyelven biztosíték) önmagában nem életvédelmi eszköz, az csupán a vezetékeket és a gépeket védi meg a leégéstől. Ha biztonságos otthont szeretne, az elképzelhetetlen ezen eszköz nélkül. Az ÁVK (FI-relé) az egyetlen olyan alkatrész a szekrényben, amelynek az a kizárólagos feladata, hogy megmentse a mi és a családunk életét a halálos áramütéstől.

Lássuk a technológia mögötti érthető működést, a kötelező tesztelést és a matekot, ami bizonyítja, miért nem szabad ezen spórolni!

A FI-relé működése, avagy a kíméletlen mérleg

A FI-relé működése végtelenül egyszerű, mégis zseniális. Képzeljünk el egy mérleget, amely folyamatosan ellenőrzi a lakásba bemenő és az onnan kijövő áramot. (A működésről részletes leírást a Schneider hivatalos oldalán is olvashatunk.)

A hálózat fázisvezetője és nullavezetője egy belső, közös vasmagon (különbözeti áramváltón) fut keresztül.

Normál esetben: Amennyi áram bemegy a fázison a fogyasztókhoz (pl. a mosógéphez), pontosan ugyanannyi áramnak kell visszajönnie a nullavezetőn. Ekkor a két áram mágneses mezeje kioltja egymást, a mérleg egyensúlyban van.
Hiba esetén: Ha a mosógép fűtőszála meghibásodik, és az áram kikerül a gép fém burkolatára, az áram egy része nem a nullavezetőn fog visszamenni, hanem a védővezetőn (földelésen) keresztül halad vissza a PEN felé (a föld felé). Még rosszabb forgatókönyv: ha nincs földelés, és mi magunk érintjük meg a feszültség alatt álló burkolatot, az áram a mi testünkön keresztül indul meg a trafó földelőpontja felé.
Lekapcsoláskor: Azonnal észleli, hogy a fázison bemenő és a nullán visszajövő áram összege már nem egyenlő nullával. A különbség miatt a belső vasmagban mágneses tér keletkezik, a köré tekert tekercsben áram indukálódik, az eszköz pedig a másodperc törtrésze alatt leold, lekapcsolva a lakást az áramról.

Ami rendkívül fontos: A védővezetőt (földelést) soha nem szabad átvezetni a FI-relén! Háromfázisú rendszerben pedig tilos 3 darab egyfázisú FI-relét használni a fázisok közösítésére, oda dedikált 3 fázisú áram-védőkapcsoló szükséges.

Mit nem tud a FI-relé? A legfőbb korlát

Bár zseniális eszközről van szó, meg kell érteni, hogy nem mindenható. Zárlat és túláram esetén a FI-relé NEM lép működésbe, arra a kismegszakító való!

Egyetlen esetben nem képes megvédeni minket az áramütéstől: ha egyszerre fogjuk meg a fázist és a nullavezetőt, miközben teljesen el vagyunk szigetelve a földtől (például egy vastag gumitalpú cipőben állunk egy száraz szőnyegen). (De normál esetben ehhez konkrétan az áramkörbe kellene nyúlnunk, ami IP2X-es kialakítású kell, hogy legyen az egész házban, tehát véletlenül nem férhetünk hozzá.) Ekkor a FI-relé szemében mi csupán egy normális fogyasztó (például egy bekapcsolt hajszárító) vagyunk, hiszen nem keletkezik a föld felé elszivárgó hibaáram.

Hogyan olvassuk az adattáblát? Az AC típus a múlté!

*Életveszély: A „szaki” a hibakeresés helyett egyszerűen kikötötte a 3 fázisú FI-relét az elosztóból, védtelenül hagyva a pacemakerrel élő tulajdonost.*

Ha megnézünk egy FI-relét, egy ehhez hasonló számsort látunk rajta: XYZ A 25A 30mA 400V~ 4500A. Értelmezzük ezt a gyakorlatban:

„XYZ” és „4500A”: A gyártó neve, és az eszköz által elviselt maximális zárlati áram.
„25A” és „400V~”: A névleges áramerősség fázisonként (eddig terhelhető), a 400V pedig azt jelzi, hogy ez egy 3 fázisú eszköz (az 1 fázisúak 230 Voltosak).
„30mA” (A legfontosabb érték): Ez a névleges kioldóárama. Életvédelmi célra kizárólag maximum 30mA-es eszközt szabad beépíteni! Léteznek 100mA-es vagy nagyobb verziók is, de azok nem minket védenek, hanem tűzvédelmi és ipari berendezésvédelmi célokat szolgálnak.
A típusjelzés („AC”, „A”, „B”): Na, itt bukik el a legtöbb mekkmester szerelése.
- Az AC típus kizárólag a tiszta, szinuszos váltakozó hibaáramot ismeri fel. Olcsó, de egy modern háztartásba ma már szigorúan tilos beépíteni, mert a kapcsolóüzemű tápegységek (amik a LED világításokban, tévékben, számítógépekben, telefontöltőkben vannak) egyenáramú összetevőket táplálnak vissza a hálózatra. Ezek elvakítják az AC típust, így az hiba esetén nem fog leoldani.
- Az A típus a váltakozó áram mellett a lüktető egyenáramú hibaáramot is kezeli. Egy modern családi házba ez a kötelező minimum!
- A B típus a tiszta egyenáramú hibaáramra is érzékeny (például napelemes rendszerek, elektromos autó töltők mellé elengedhetetlen), de az ára a többszöröse az előzőeknek.

A megdöbbentő matek: Miért ment életet akkor is, ha a földelés elrohadt?

Nézzük meg egy egyszerű számítással, miért a FI-relé a végső védvonal, és miért nyújt ezerszer nagyobb biztonságot, mint a kismegszakító.

Ahhoz, hogy egy hagyományos kismegszakító (például egy C16-os vagy B16-os) zárlat esetén azonnal lekapcsoljon, a testzárlatkor kialakuló hurokimpedanciának (ellenállásnak) rendkívül kicsinek kell lennie.

Egy B16-os megszakítónál az ellenállás nem lehet több, mint 2,88 Ohm (fázisfeszültség (230V) / kioldási tényező (B-nél 5) * névleges áram (16A)).
Egy C16-os megszakítónál ez az érték maximum 1,44 Ohm (fázisfeszültség (230V) / kioldási tényező (C-nél 10) * névleges áram (16A)).

Elképzelhető, hogy egy rövidebb vezetékszakaszon nagyobb vezetékkeresztmetszet esetén benne vagyunk ebben a határértékben, de hosszabb szakaszokon (melléképület) és kisebb keresztmetszettel (1,5 mm²) ez az ellenállás nagyobb lesz. Ha az ellenállás pl. 3 Ohm lesz, a kismegszakító nem fog a zárlati leoldási ideje alatt (<0,1 sec) lekapcsolni, csak a karakterisztikájától függően életvédelmi szempontból jóval később (lehet, hogy másodpercek lesznek, ami már késő). A gép burkolata feszültség alatt marad, és halálos csapást mér arra, aki hozzáér.

Ezzel szemben nézzük meg a 30mA-es FI-relé követelményét: A képlet alapján a megengedett ellenállás: (fázisfeszültség (230V) / névleges kioldási áram (0,03A)) 7666 Ohm.

Mit jelent ez a hatalmas különbség? Azt, hogy a FI-relé egy katasztrofálisan rossz, szinte teljesen elrohadt földelési hálózat mellett is (ezt az ellenállás értéket nemhogy egy földelőszonda, de egy a talajba beleszúrt csavarhúzó is tudja) tűpontosan és hibátlanul működésbe lép, és lekapcsolja az áramot, mielőtt az kárt tenne az emberi szervezetben.

Hogyan kell tesztelni otthon? (Évenkénti kötelező feladat)

Minden háztartásban törvényi és életvédelmi kötelezettség a FI-relé rendszeres ellenőrzése. Ezt nem a villanyszerelőnek, hanem a tulajdonosnak kell elvégeznie évente legalább egyszer. Ezen életek múlhatnak! (Erre a tulajdonos figyelmét telepítésnél minden esetben fel kell hívni!)

A teszt pontos menete:

Keressük meg a villanyóra melletti elosztószekrényben a FI-relét. Találunk rajta egy „T” vagy „TEST” feliratú gombot.
Nyomjuk meg a gombot. Az eszköznek ekkor azonnal le kell oldania (lekapcsolnia a ház áramellátását).
Kapcsoljuk vissza a kart, majd egymás után összesen háromszor ismételjük meg ezt a folyamatot (leoldás a gombbal, majd visszakapcsolás kézzel).

Miért kell háromszor?

A mechanikus érintkezők felületén az év során óhatatlanul kialakulhat egy minimális oxidréteg vagy por, ami letapadást okozhat. A háromszori egymás utáni leoldás mechanikusan teljesen megtisztítja az érintkező felületeket. Ha a gomb megnyomására az eszköz nem old le azonnal, hívjon villanyszerelőt, mert a FI-relé hibás, és nem fogja megvédeni a bajban!

Összegzés

A FI-relé nem luxus, hanem a modern otthonok legfontosabb életvédelmi alapköve. Míg a kismegszakítók a falban futó vezetékeket védik a leégéstől, az áram-védőkapcsoló az emberi életet menti meg. Ne spóroljunk az olcsóbb AC típusokkal; válasszuk legalább a modern háztartásokhoz kötelező „A” kategóriát, és ne felejtsük el évente háromszor átmozgatni a tesztgombbal. Egy tizenegynéhány ezer forintos alkatrész a legrosszabb, elöregedett hálózat mellett is képes megelőzni a családi tragédiát.

Ha bizonytalan meglévő elosztószekrénye biztonságában, vagy szeretné szabványosan kiépíttetni a védelmet, kérjen pontos árajánlatot az átvizsgálásra és kivitelezésre.