Rozłącznik izolacyjny 3P i 4P - kiedy mają swoje zastosowanie?

Odpowiednio dobrana aparatura modułowa to jedna z podstaw bezpieczeństwa, niezawodności i funkcjonalności instalacji elektrycznej. Rozłączniki izolacyjne nie są od tej reguły wyjątkiem, a zasady ich stosowania są dość jasno określone przez obowiązujące przepisy i normy. Pomimo tego w dyskusjach prowadzonych w mediach społecznościowych czy na specjalistycznych forach branżowych wciąż można się natknąć się na pytania o to, kiedy wymagany jest rozłącznik 3P, a kiedy 4P i jaki dokładnie rozłącznik izolacyjny będzie w danym przypadku lepszy. W tym artykule opisujemy zasadę działania rozłącznika izolacyjnego, wyjaśniamy zasadnicze różnice między rozłącznikami 3P a 4P i wskazujemy, w jakich sytuacjach powinny być one stosowane.

Rozłącznik izolacyjny - definicja i zasada działania

Rozłącznik izolacyjny to mechaniczny łącznik elektryczny, którego zasadniczym zadaniem jest zapewnianie możliwości bezpiecznego rozłączenia danego obwodu ze źródłem zasilania, zazwyczaj manualnie. Co w tym kontekście istotne, rozłączniki izolacyjne spełniają w instalacji elektrycznej podwójną funkcję:

• przewodzą prąd w warunkach znamionowych oraz podczas przetężenia i umożliwiają rozłączenie obwodu w warunkach znamionowych oraz zakłóceniowych;
• izolują poprzez wytworzenie fizycznej przerwy izolacyjnej, zapewniającej całkowite odcięcie dopływu prądu, co stwarza w odciętej części instalacji bezpieczne warunki do przeprowadzania prac naprawczych, konserwacyjnych czy instalacyjnych.

Z tego względu rozłącznik izolacyjny najczęściej wykorzystuje się w roli wyłącznika głównego albo wyłącznika awaryjnego zarówno w instalacjach elektrycznych w budownictwie mieszkaniowym, jak i w obiektach komercyjnych czy przemysłowych.

W nowoczesnych rozdzielnicach niskiego napięcia rozłącznik izolacyjny to montowany na szynie DIN aparat modułowy, który wyglądem zewnętrznym przypomina typowy wyłącznik nadprądowy. Wewnątrz rozłącznika izolacyjnego brak jednak jakichkolwiek elementów umożliwiających samoczynne wyłączenie.

Zasada działania rozłącznika izolacyjnego jest bardzo prosta: rozłączenie obwodu odbywa się w sposób mechaniczny, wymuszony przez operatora z zewnątrz. Zwykle polega na przełączeniu styków roboczych w pozycję "otwarte", w efekcie czego zabezpieczany obwód zostaje całkowicie odcięty od reszty instalacji. Każdy rozłącznik izolacyjny powinien być wyposażony w odpowiednie oznaczenia, które w jednoznaczny sposób wskazują, w jakim aktualnie stanie znajduje się dany rozłącznik. Niektóre rozłączniki dostępne na rynku są wyposażone w dodatkową blokadę, która po użyciu ma uniemożliwiać przypadkową zmianę stanu odłączonego rozłącznika.

Pamiętaj! Ze względów konstrukcyjnych żaden rozłącznik izolacyjny nie może zastępować zabezpieczeń, które mają zadziałać automatycznie podczas przeciążenia czy zwarcia. Rola rozłącznika ogranicza się jedynie do umożliwienia ręcznego odseparowania konkretnego obwodu (albo całej instalacji, zależnie od lokalizacji danego rozłącznika) od sieci zasilającej!

Rozłącznik 3P - zastosowanie

Rozłącznik 3P posiada trzy tory prądowe, dlatego najczęściej wykorzystuje się takie rozłączniki do odcinania zasilania w konkretnej sekcji instalacji trójfazowej. Rozłączniki 3P stosuje się zwykle w układach bez wydzielonego przewodu neutralnego N, czyli np. w układzie TN-C, w którym ze względów bezpieczeństwa nie wolno rozłączać przewodów PEN.

Rozłącznik modułowy izolacyjny 3P 100A E203/100A 2CDE283001R0100 ABB (2CDE283001R0100)

Rozłącznik 4P - zastosowanie

Rozłącznik 4P posiada cztery tory prądowe, co pozwala na jednoczesne rozłączanie wszystkich przewodów roboczych w instalacji trójfazowej: trzech przewodów fazowych (L1, L2, L3) oraz przewodu neutralnego (N). Przewodu PE (ochronnego) nie rozłącza się ze względów bezpieczeństwa. Z tego względu rozłączniki 4P wykorzystuje się do zupełnego odcinania zasilania i odseparowywania całej instalacji od sieci zewnętrznej przed pracami serwisowymi. Warto zauważyć, że w niektórych dostępnych na rynku rozłącznikach 4P biegun neutralny jest zaprojektowany z tzw. opóźnieniem wyłączania N, które ma na celu zapewnienie ciągłości toru neutralnego podczas procesów łączeniowych ze względu na bezpieczeństwo i prawidłową pracę odbiorników jednofazowych w obwodzie trójfazowym.

S-100/4 Rozłącznik główny izolacyjny modułowy 4P 100A 276285 EATON

Rozłączniki izolacyjne - wymagania normatywne

Norma PN-EN IEC 60947-3:2021-07 E Aparatura rozdzielcza i sterownicza niskonapięciowa. Część 3: Rozłączniki, odłączniki, rozłączniki izolacyjne i zestawy łączników z bezpiecznikami topikowymi wskazuje, że aby dany aparat mógł zostać określony jako rozłącznik izolacyjny, musi nie tylko spełniać opisane wcześniej wymogi co do podwójnej funkcjonalności - musi również posiadać odpowiednie oznakowanie (wskazane w normie) oraz trwale naniesione na obudowę wskazanie normy IEC/EN 60947-3.

Norma nakazuje również, aby rozłącznik izolacyjny w stanie otwartym gwarantował odpowiednią, bezpieczną odległość pomiędzy stykami. Co ważne, w sieciach niskiego napięcia nie ma wymogu zapewnienia widocznej przerwy izolacyjnej, natomiast w sieciach średniego i wysokiego napięcia wymóg ten obowiązuje.

Główne kryteria doboru rozłączników izolacyjnych

Decyzja o wyborze między rozłącznikiem 3P a rozłącznikiem 4P jest w praktyce całkowicie uzależniona od układu sieci zasilającej dany obiekt. To podstawowa zasada, której nieprzestrzeganie może doprowadzić do skrajnie niebezpiecznych sytuacji, w tym bezpośredniego zagrożenia zdrowia i życia użytkowników budynku.

W układzie TN-C funkcje przewodu neutralnego (N) i ochronnego (PE) pełni przewód ochronno-neutralny (PEN), którego zgodnie z zasadami ochrony przeciwporażeniowej nie wolno pod żadnym pozorem przerywać. Rozłączenie PEN skutkuje utratą ciągłości ochrony dla całej instalacji za miejscem przerwania, co z kolei prowadzi do pojawienia się niebezpiecznego napięcia na obudowach wszystkich podłączonych urządzeń. Z tego względu w trójfazowym układzie TN-C stosowanie rozłączników 4P jest kategorycznie zabronione, a jako główny rozłącznik można wykorzystać wyłącznie rozłącznik 3P.

W układzie TN-S przewód neutralny (N) i ochronny (PE) są rozdzielone na całej długości instalacji, przy czym przewód neutralny jest traktowany jako przewód roboczy, natomiast ochronnego nigdy nie wolno przerywać ze względów bezpieczeństwa. W tym systemie standardowym i w pełni wystarczającym rozwiązaniem jest rozłącznik 3P, ponieważ rozłączanie N nie jest wymagane do zapewnienia bezpieczeństwa podczas prac serwisowych. Zastosowanie rozłącznika 4P w trójfazowym układzie TN-S jest teoretycznie dopuszczalne, ale realnie konieczne jedynie w bardzo specyficznych sytuacjach - np. w instalacjach z bardzo czułą aparaturą elektroniczną, która wymaga całkowitego odseparowania galwanicznego od sieci.

Układ TN-C-S to układ mieszany, w którym do rozdzielnicy głównej w budynku doprowadzone jest zasilanie w układzie TN-C (z przewodem PEN), a w rozdzielnicy następuje podział PEN na osobne przewody N i PE. W takim przypadku obowiązuje następująca zasada: przed punktem podziału obowiązują reguły dla TN-C (zakaz przerywania PEN), natomiast za punktem podziału - reguły dla układu TN-S. Oznacza to, że ewentualny rozłącznik główny znajdujący się za punktem podziału może być aparatem 4P.

Kiedy stosować rozłącznik izolacyjny 3P?

W trójfazowych instalacjach w układzie TN-C, w których przewód PEN nie może być rozłączany oraz w układzie TN-S, jeśli specyfika instalacji nie nakazuje zastosowania aparatu 4P.

Kiedy stosować rozłącznik izolacyjny 4P?

W trójfazowych instalacjach w układzie TN-S lub w układzie TN-C-S, przy czym rozłącznik 4P w trójfazowej instalacji w wymienionych układach musi posiadać opóźnienie rozłączania N.

W razie pytań zapraszamy do kontaktu - nasi specjaliści chętnie odpowiedzą na pytania i wyjaśnią wątpliwości.