Hierarchia zabezpieczeń

Hierarchia zabezpieczeń to zbiór relacji „nadrzędny → podrzędny” między urządzeniami w twojej rozdzielnicy. Określa, które urządzenie zabezpiecza który obwód, i stanowi podstawę automatycznej walidacji selektywności.

---

Koncepcja#

W rzeczywistej rozdzielnicy urządzenia są połączone szeregowo: energia wchodzi przez złącze główne, przechodzi przez rozłącznik lub wyłącznik nadprądowy wejściowy, następnie przez wyłącznik różnicowoprądowy, a dalej do wyłączników nadprądowych grupowych zasilających obwody odbiorcze.

ElectroBoard modeluje tę strukturę za pomocą pola „Urządzenie nadrzędne” na każdym urządzeniu. Gdy ustawisz urządzenie nadrzędne, przewody między nimi są automatycznie rysowane na schemacie.

Typowa hierarchia jednofazowa:

Rozłącznik (63 A)
└── RCD (40 A, 30 mA)
    ├── MCB „Oświetlenie” (10 A, charakterystyka B)
    ├── MCB „Gniazda pokój” (16 A, charakterystyka C)
    ├── MCB „Gniazda kuchnia” (16 A, charakterystyka C)
    ├── MCB „Podgrzewacz wody” (16 A, charakterystyka C)
    └── MCB „Pralnia” (16 A, charakterystyka C)

Typowa hierarchia trójfazowa:

Wyłącznik nadprądowy wejściowy (40 A, 3P)
├── RCD L1 (40 A) — faza L1
│   ├── MCB „Oświetlenie, piętro 1” (10 A)
│   ├── MCB „Gniazda salon” (16 A)
│   └── MCB „Podgrzewacz wody” (16 A)
├── RCD L2 (40 A) — faza L2
│   ├── MCB „Oświetlenie, piętro 2” (10 A)
│   ├── MCB „Gniazda kuchnia” (16 A)
│   └── MCB „Pralnia” (16 A)
└── RCD L3 (40 A) — faza L3
    ├── MCB „Gniazda sypialnia” (16 A)
    ├── MCB „Piekarnik” (20 A)
    └── MCB „Oświetlenie zewnętrzne” (10 A)

Ustawianie urządzenia nadrzędnego#

1. Wybierz urządzenie, któremu chcesz przypisać urządzenie nadrzędne
2. W panelu właściwości znajdź pole „Urządzenie nadrzędne”
3. Wybierz z listy — pokazuje ona każde urządzenie, które może zasilać odbiorniki poniżej

Przewody od urządzenia nadrzędnego do podrzędnego pojawiają się natychmiast na schemacie.

⚠️ Uwaga: Gdy zmienisz urządzenie nadrzędne, wyłącznik jest automatycznie usuwany z szyny grzebieniowej, do której należał. Jest to wymagane, ponieważ szyna grzebieniowa potrzebuje wspólnego urządzenia nadrzędnego dla wszystkich swoich elementów. Wyświetlane jest powiadomienie typu toast o usunięciu.

Kto może być urządzeniem nadrzędnym lub podrzędnym#

Nie każde urządzenie może mieć urządzenia podrzędne lub nadrzędne:

Urządzenie	Może być nadrzędne	Może być podrzędne
MCB	✓	✓
RCD	✓	✓
RCBO	✗	✓
Rozłącznik	✓	✓
Stycznik	✓	✓
ATS	✓	✓
Przełącznik 1-0-2	✓	✓
Wybierak faz (FK)	✓	✓
Przycisk sterowania stycznikiem	✗	✓

Na przykład rozłącznik często znajduje się na wejściu (urządzenie nadrzędne bez własnego urządzenia nadrzędnego), ale może być również rozłącznikiem pośrednim w podrozdzielnicy. MCB zwykle kończy obwód, ale może również zasilać inne urządzenie poniżej (np. MCB w podrozdzielnicy).

💡 Wyjątek techniczny: RCBO, AFDD i bezpiecznik są oznaczone w tabeli jako „nie nadrzędne” — to ich typowa rola jako urządzeń końcowych, więc nie oczekują urządzeń podrzędnych (i nie są oznaczane ostrzeżeniem „brak podłączonych urządzeń”). Fizycznie mają jednak zacisk wyjściowy po stronie obciążenia i mogą zasilać urządzenie poniżej — dlatego są dostępne na liście wyboru urządzenia nadrzędnego. Natomiast SPD (ogranicznik przepięć – warystor) oraz gniazdo/licznik nie mają wyjścia obciążenia i nigdy nie mogą być urządzeniem nadrzędnym.

Wybierak faz — aktualizacja kaskadowa#

Wybierak faz (FK) ma unikalne zachowanie: przyjmuje wejście trójfazowe (L1+L2+L3), ale wyprowadza tylko jedną wybraną fazę. Gdy zmieni się parametr „Faza wyjściowa” (L1/L2/L3), wszystkie jednofazowe urządzenia podrzędne automatycznie przechodzą na nową fazę. Urządzenia podrzędne nie mogą samodzielnie wybrać fazy — jest ona ustalana przez nadrzędny wybierak faz.

Propagacja fazy#

Ta sama logika kaskadowa dotyczy szyn grzebieniowych i urządzeń podrzędnych 1P/1P+N pod nadrzędnym urządzeniem trójfazowym. Gdy zmieni się faza urządzenia nadrzędnego 1P/1P+N, system automatycznie aktualizuje:

• odpowiednią szynę grzebieniową jednofazową
• wszystkie jednofazowe urządzenia podrzędne tej szyny
• jednofazowe urządzenia podrzędne dalej w poddrzewie

Warunki: urządzenia nadrzędne trójfazowe (3P/3P+N) nie propagują — każde urządzenie podrzędne wybiera swoją fazę niezależnie; urządzenia podrzędne 2P pozostają nietknięte.

ATS i przełącznik 1-0-2 — podwójne przyłącze#

ATS (Automatyczny Przełącznik Źródeł) i przełącznik 1-0-2 mają dwa źródła zasilania: podstawowe i rezerwowe. Dlatego mają dwa urządzenia nadrzędne:

• Urządzenie nadrzędne — źródło podstawowe (np. wyłącznik nadprądowy wejściowy z sieci)
• Źródło dodatkowe (2.) — źródło rezerwowe (np. wyłącznik nadprądowy z generatora lub drugiego zasilania)

Oba pola ustawia się w panelu właściwości w sekcji „Hierarchia”. Przewód z każdego źródła pojawia się automatycznie na schemacie.

Typowy schemat:

Wyłącznik nadprądowy wejściowy (sieć) ──────┐
                                           ATS / QC (63 A) ──── obciążenie
Wyłącznik nadprądowy wejściowy (generator) ──┘

Różnica między ATS a przełącznikiem 1-0-2:

• ATS — automatyczne przełączenie po zaniku napięcia. Czas przełączania ustawia się w parametrach (domyślnie 5 s). Obsługuje również tryb ręczny (1-0-2)
• Przełącznik 1-0-2 — tylko przełączanie ręczne. Trzy pozycje: źródło 1 / wyłączone / źródło 2. Brak automatycznego monitorowania napięcia

💡 Kable wejściowe: każde wejście ATS/przełącznika ma własne pole kabla — podstawowe (z sieci) i rezerwowe (z generatora/UPS). Oba pola są dostępne w sekcji „Kable wejściowe” panelu właściwości i są uwzględnione w zestawieniu materiałowym (BOM). Walidacja sprawdza każdy kabel niezależnie zgodnie z IEC 60947-6-1.

Role źródeł zasilania#

Dla urządzeń wejściowych (korzeń bez urządzenia nadrzędnego lub drugie urządzenie nadrzędne ATS/przełącznika) rola źródła jest ustawiana bezpośrednio w sekcji „Źródło” panelu właściwości — typ, nazwa i opcje są zebrane w jednym miejscu. Pozwala to klasyfikować wejścia dla łatwej nawigacji po rozdzielnicy z rezerwą.

Obsługiwane role:

• 🔌 Sieć (grid) — scentralizowane zasilanie z zakładu energetycznego
• 🔀 Transformator (transformer) — stacja transformatorowa z własnym układem uziemiającym
• ⚡ Generator (generator) — diesel/benzyna
• 🔋 Inwerter (inverter) — hybrydowy lub off-grid
• 🛡 UPS (ups) — UPS z akumulatorem
• ☀️ Fotowoltaika (solar) — panel słoneczny bezpośrednio w rozdzielnicy
• 🔋 Akumulator (battery) — samodzielna instalacja akumulatorowa
• ⚙️ Inne (other) — z niestandardową nazwą

Automatyczne przypisanie dla ATS/przełącznika 1-0-2: gdy ustawisz dwa wejścia, system automatycznie przypisuje rolę „Sieć” do wejścia podstawowego i „Generator” do rezerwowego. Dzieje się tak tylko wtedy, gdy żadne wejście nie ma już przypisanej roli — twój ręczny wybór nigdy nie jest nadpisywany.

Gdzie wyświetlane są role:

• Sekcja „Źródło” — dla urządzenia wejściowego rola jest wybierana tutaj (kolorowy znacznik podglądu roli). Dla ATS/przełącznika 1-0-2 wejścia „Podstawowe” i „Rezerwowe” mają osobne odznaki roli, które można edytować na miejscu (✎).
• „Zasilanie” na urządzeniach podrzędnych — każde urządzenie poniżej przełącznika źródeł pokazuje pełny zestaw możliwych źródeł, z których może być zasilane (np. „Sieć / Inwerter”), z etykietą „przez ‹przełącznik›”. Przy trzech lub więcej źródłach zwija się w rozwinięcie „N źródeł”. Odpowiada to na pytanie „skąd to urządzenie jest zasilane” na dowolnym poziomie hierarchii.
• Płótno — kolorowy kwadrat w lewym górnym rogu urządzeń wejściowych (czytnik ekranu odczytuje nazwę z etykiety).
• BOM/PDF — dedykowana kolumna „Źródło” z ikoną i nazwą roli.
• Konsultant AI — role są uwzględnione w kontekście — możesz zapytać o system rezerwowy w języku naturalnym.

⚠️ Walidacja: jeśli urządzenie wejściowe z urządzeniami podrzędnymi nie ma przypisanej roli — wyświetlana jest podpowiedź. Jeśli ATS ma dwa wejścia z tą samą rolą (np. oba „Sieć”) — ostrzeżenie, że rezerwa nie ma sensu. Jeśli urządzenie z rolą inwerter/generator/fotowoltaika/akumulator/UPS samo nie jest urządzeniem zabezpieczającym i nie ma nadrzędnego MCB/RCBO/bezpiecznika — błąd „źródło bez urządzenia zabezpieczającego”.

Tryb 2P (L+N)#

Dla wariantu połączenia 2P w wyłączniku nadprądowym/wyłączniku różnicowoprądowym/bezpieczniku/styczniku/przekaźniku czasowym/rozłączniku izolacyjnym dostępny jest w panelu właściwości jawny wybór "trybu 2P":

• L + N — ochrona obu biegunów zasilania jednofazowego (typowe dla sektora mieszkaniowego). Odbiorniki podrzędne otrzymują jednofazowe wyjście L+N.
• L1 + L2 — dwie fazy bez przewodu neutralnego (gałąź falownika/generatora pracująca w układzie split-phase). Przewód neutralny nie jest dostępny przez to urządzenie; urządzenia podrzędne wymagające N pobierają go ze wspólnej szyny N rozdzielnicy.

💡 Wartość domyślna jest wybierana automatycznie: jeśli przodek w łańcuchu zasilania jest źródłem z rolą falownik / generator / fotowoltaika / akumulator bez przewodu neutralnego — nowe urządzenie podrzędne 2P otrzymuje L1+L2; w przeciwnym razie L+N.

Wyjątki:

• Przełącznik sieć-agregat 1-0-2 w trybie 2P — zawsze L+N: w schemacie domowym wyjście przełącznika jest ZAWSZE L+N niezależnie od typu falownika na wejściu rezerwowym. Połączenie L2→N dla izolowanego falownika odbywa się fizycznie na zasilaniu rozdzielnicy.
• 3P/3P+N/4P — stały zestaw biegunów (L1+L2+L3 lub L1+L2+L3+N); nie ma potrzeby wyboru trybu.

Wskaźnik trybu w pliku SVG: oznaczenia faz wewnątrz obudowy urządzenia odpowiadają jego rzeczywistym biegunom (L+N → jedna odznaka L; L1+L2 → dwie odznaki [L1][L2]). Nie ma osobnej odznaki "trybu" — tryb jest widoczny na podstawie biegunów.

Obwód sterowania stycznika#

Styczniki są sterowane poprzez obwód sterowania — oddzielony od obwodu mocy. W ElectroBoard jest to modelowane poprzez połączenie "sterownik → stycznik":

• Sterowniki — łącznik sterujący stycznika, przekaźnik czasowy, przekaźnik napięciowy, przekaźnik wielofunkcyjny, sterownik inteligentny
• Cel — stycznik (urządzenie z cewką A1/A2)

Panel właściwości sterownika posiada sekcję "Sterowanie", w której wybiera się stycznik. Po dokonaniu wyboru:

• Przewód L jest generowany od sterownika do zacisku cewki A1 (góra stycznika)
• Przewód N jest generowany od zacisku A2 (dół stycznika) do szyny N
• Przewody obwodu sterowania są rysowane jako linia przerywana o cieńszym obrysie

Kilka sterowników może sterować jednym stycznikiem (np. łącznik + przekaźnik czasowy). Generowany jest tylko jeden przewód N cewki.

Prowadzenie przewodu neutralnego (N)#

ElectroBoard używa deklaratywnego modelu do prowadzenia przewodu neutralnego — określa on, skąd każde urządzenie pobiera N i gdzie je rozprowadza:

• Źródło N — skąd urządzenie pobiera przewód neutralny: z zasilania (główne), z rodzica, przez szynę lub nieprzypisane (system rozwiązuje to automatycznie).
• Wyjście N — gdzie urządzenie rozprowadza przewód neutralny do swoich urządzeń podrzędnych: bezpośrednio (z własnego wyjścia N) lub przez szynę (poprzez własną szynę N).
• Właściciel szyny — które urządzenie "jest właścicielem" szyny N (RCD, ATS, rozdzielnica).
• Strefa ochronna — łańcuch od RCD do urządzenia końcowego; system śledzi go, aby przewód neutralny nie był mieszany między strefami.

Format rozdzielnicy jest wersjonowany, a po otwarciu starszego pliku wszystkie trasy N są migrowane automatycznie. Pełny graf trasy N jest budowany w jednym przebiegu przez hierarchię — stanowi podstawę wszystkich kontroli N.

Szyny N pod RCD (automatyczny cykl życia)#

Gdy podłączasz wyłącznik nadprądowy pod RCD, przewód neutralny (N) musi przechodzić przez oddzielną szynę N należącą do tego RCD. ElectroBoard automatycznie tworzy i usuwa takie szyny w oparciu o rzeczywiste użycie.

Zasady automatycznego cyklu życia:

• Tworzenie leniwe: nowy RCD (RCBO/ATS/przełącznik sieć-agregat 2P L+N) bez urządzeń podrzędnych nie otrzymuje natychmiast szyny. Szyna pojawia się, gdy pierwsze urządzenie podrzędne przejdzie w tryb przez szynę.
• Wartość domyślna uwzględniająca urządzenia równorzędne: gdy dodajesz nowe urządzenie podrzędne z N pod RCD, system sam wybiera trasę:
  • 0 istniejących urządzeń równorzędnych z N → bezpośrednio — pojedynczy przewód z wyjścia N RCD, szyna nie jest potrzebna
  • ≥1 urządzenie równorzędne z N → przez szynę — szyna jest tworzona automatycznie, aby nie współdzielić pojedynczego zacisku N
• Automatyczne usuwanie: gdy wszystkie urządzenia podrzędne RCD przejdą w tryb bezpośrednio lub zostaną usunięte — szyna jest usuwana automatycznie, a pozostałe urządzenia podrzędne są ustawiane na jawny tryb bezpośrednio.
• Migracja: podczas ładowania starszych rozdzielnic, osierocone automatycznie utworzone szyny bez odbiorników są czyszczone.
• Próg walidacji: 1 bezpośrednio pod RCD → OK, 2 bezpośrednio → ostrzeżenie (fizycznie możliwe, ale szyna jest lepsza), 3+ bezpośrednio → błąd (fizycznie niemożliwe na pojedynczym zacisku N).

Urządzenia, które tworzą własną szynę N (gdy jest to potrzebne):

• RCD 2P/4P — do izolowania przewodów neutralnych grup ochronnych
• RCBO — ta sama logika (jeśli ma urządzenia podrzędne z N)
• ATS 4P i przełącznik sieć-agregat 1-0-2 2P L+N / 4P — do przełączania przewodu neutralnego zgodnie z IEC 60947-3 (system TN-C-S). Etykieta szyny: "N (ATS)" / "N (Changeover)"

Przekaźniki napięciowe, liczniki i styczniki (bez własnej szyny) podłączają się do wspólnej szyny N rozdzielnicy.

Ma to znaczenie, ponieważ w rzeczywistej rozdzielnicy mieszanie przewodów neutralnych różnych grup RCD powoduje zbędne wyzwalanie.

💡 Cykl życia szyny N: szyna N RCD/RCBO/ATS/przełącznika sieć-agregat istnieje tylko wtedy, gdy co najmniej jedno urządzenie podrzędne jest w trybie "przez szynę". Gdy wszystkie urządzenia podrzędne przejdą w tryb "bezpośrednio" — szyna jest usuwana automatycznie. Zapobiega to gromadzeniu się "osieroconych" szyn podczas edycji rozdzielnicy.

⚠️ Kontekst trybu L1+L2: gdy przodek jest w trybie 2P L1+L2 (nie L+N), nie ma bieguna N. Urządzenia podrzędne z N otrzymują ostrzeżenie, jeśli w rozdzielnicy nie ma wspólnej szyny N do prowadzenia przewodu neutralnego. Dodaj szynę N lub zmień tryb przodka na L+N.

Panel właściwości, w sekcji "Hierarchia", pokazuje:

• Źródło — urządzenie nadrzędne + źródło rezerwowe (dla ATS/przełącznika sieć-agregat)
• Trasa N — interaktywny selektor źródła N z podpowiedzią pełnego łańcucha ochronnego
• Grupowa szyna N — oddzielna szyna N należąca do tego urządzenia (dla RCD)
• Szyny — połączenia PE i N (kompaktowe znaczniki)
• Podłączone urządzenia — lista wyłączników nadprądowych podrzędnych z ich parametrami znamionowymi

Sekcja "Szyna N" — Interfejs#

Sekcja "Szyna N" w panelu RCD/RCBO/ATS/przełącznika sieć-agregat ma przeprojektowany interfejs:

• Selektor źródła N — zamiast zwykłego przełącznika "szyna / bezpośrednio", pokazuje wybór źródła N z kontekstem strefy ochronnej
• Łańcuch ochronny — liniowa podpowiedź pokazująca pełny łańcuch ochronny od zasilania do bieżącego urządzenia
• Podpowiedzi AutoFix — po wykryciu problemu z trasą N wyświetlany jest monit "Połączyć N? Tak / Nie", który automatycznie tworzy szynę i ponownie przypisuje połączenia
• Kreator ATS — podczas konfiguracji ATS z dwoma źródłami: krok 1 — wybór źródeł, krok 2 — konfiguracja logiki N

Trasa N#

Dla urządzeń z biegunem N dostępny jest wybór trasy przewodu neutralnego:

• Przez szynę — N przechodzi przez szynę N (wspólną lub grupową). Zalecane w większości scenariuszy
• Bezpośrednio od rodzica — N pochodzi bezpośrednio z urządzenia nadrzędnego. Odpowiednie, gdy rodzic przepuszcza N (np. przekaźnik napięciowy → ATS)

System automatycznie określa optymalną trasę. W przypadku problemu (N jest przerwany, N omija zabezpieczenie) — pojawia się ostrzeżenie z przyciskiem do przejścia do przyczyny.

Selektywność#

Selektywność to zasada, zgodnie z którą w przypadku zwarcia zadziała tylko urządzenie zabezpieczające znajdujące się najbliżej miejsca zwarcia — a nie wszystkie urządzenia nadrzędne. ElectroBoard sprawdza selektywność automatycznie:

• Wartość znamionowa urządzenia podrzędnego nie może przekraczać wartości znamionowej urządzenia nadrzędnego — w przeciwnym razie przy przeciążeniu zadziała urządzenie nadrzędne i odłączy całą grupę zamiast pojedynczego obwodu. Równa wartość znamionowa rodzica i dziecka jest również niebezpieczna (nie wiadomo, które zadziała pierwsze).
• Krzywa rodzica nie może być szybsza niż krzywa dziecka — np. rodzic z krzywą B i dziecko z krzywą D: rodzic zadziała pierwszy przy zwarciu i odłączy całą grupę. Krzywa rodzica musi być taka sama lub wolniejsza.
• Suma wartości znamionowych urządzeń podrzędnych nie może przekraczać wartość znamionowa rodzica ÷ RDF — gdzie RDF (współczynnik różnorodności znamionowej zgodnie z IEC 61439-1) zależy od liczby obwodów odpływowych: od 1,0 dla pojedynczego obwodu do 0,5 dla 10+. Na przykład 5 urządzeń podrzędnych pod urządzeniem 40 A → próg ≈ 57 A (40 ÷ 0,7). Nie jest to stały margines, ale realistyczne obliczenie prądu jednoczesnego.
• Selektywność różnicowa RCD — IΔn rodzica RCD musi być co najmniej trzykrotnie większe od IΔn dziecka (np. rodzic 100 mA, dziecko 30 mA), zgodnie z IEC 61008-1; w przeciwnym razie oba zadziałają przy prądzie upływowym.

💡 Kontrole dotyczą urządzeń zabezpieczających: wartości znamionowe i krzywe są porównywane tylko dla wyłączników nadprądowych, wyłączników różnicowoprądowych, AFDD i bezpieczników. RCD, styczniki i przekaźniki są wykluczone, ponieważ nie zapewniają zabezpieczenia przeciążeniowego.

Zobacz także: Automatyczne kontrole