MCB、RCCB、ELCB:配电箱里的开关到底在做什么

两种完全不同的工作

大多数人以为配电箱里每个开关做的事大致相同。其实不是。电气系统里存在两种不同的危险,而不同的装置分别处理它们。

危险一:电缆中电流过大。电流通过电缆时会发热。通入过多电流,会使电缆热到损坏绝缘层,最终可能在墙内引发火灾。防止这种情况的装置是MCB。

危险二:电流逃离回路。电流理应从火线送出,再由零线返回。如果其中一部分经由受损绝缘、经由水,或经由一个人的身体漏出,它就不会回来了。侦测这种情况的装置是RCCB。

MCB保护你的建筑。RCCB保护你的家人。两者不能互相替代,这就是为什么你两者都需要。

MCB是miniature circuit breaker(微型断路器)的缩写。每条回路配一个,上面的数字是它的电流额定值,单位是安培。

新加坡住家常见的额定值是:灯具回路6A或10A,插座回路16A或20A,热水器20A到32A,冷气机组16A到20A。

那个数字不是随意定的,也不是个人偏好,而是配合它背后的电缆而选定的。一条2.5平方毫米的电缆能安全承载一定的电流,因此配上一个会在超过该电流前跳开的断路器来保护它。断路器存在的目的是保护电缆,不是保护电器。

这就是为什么调高断路器额定值来阻止无端跳闸如此危险。跳闸只是症状。装一个更大的断路器移除了症状,却让墙内的电缆失去保护,于是不再是断路器跳开,而是电缆过热。这就相当于用胶带盖住警示灯。

MCB对两种情况有反应。持续过载,即一条回路上电器太多,需要几秒到几分钟才会跳闸。直接短路,即火线直接碰到零线或地线,几乎瞬间跳闸。

RCCB是residual current circuit breaker(剩余电流断路器)的缩写。它的原理相当简单。它持续比较从火线送出的电流,与从零线返回的电流。在健康的回路中,两者完全匹配。如果差异超过一个很小的阈值,就代表电流正漏到某个不该去的地方,装置便会断开。

家用保护的常见阈值通常是30毫安,即0.03安培。作为对比,MCB可能设定为20安培,大约是它的600倍。RCCB在寻找一个远比MCB能察觉到的还要微小的量,因为足以致人死命的电流,远小于足以使电缆过热的电流。

它的动作也很快,一般在大约30毫秒内。这个速度正是重点所在。它的设计目的,就是要在通过一个人身体的电流足以使心脏停止之前切断电源。

这就是为什么RCCB跳闸通常比MCB跳闸更令人担心。它不是在说"负荷太大",而是在说"电流正流向不该去的地方"。

你会听到有人使用ELCB这个词,尤其是较年长的电工,以及在较旧的新加坡单位中。它是earth leakage circuit breaker(漏电断路器)的缩写。

严格来说,较旧的电压式ELCB是一种不同、如今已淘汰的装置,它测量的是接地导体上的电压,而不是电流不平衡。它有实质上的局限,包括某些情况下会检测不到故障。

实务上,今天新加坡大多数人把ELCB和RCCB互换使用,指的是配电箱里的漏电保护装置。如果你家确实还是老式的电压式ELCB,这就是考虑升级配电箱的有力理由,因为现代RCCB的保护效果明显更好。

RCBO把两种功能合并在一个装置里,每条回路一个。不再是一个RCCB覆盖全屋,而是每条回路各自拥有combined的过电流与漏电保护。

优点是隔离效果。用单一RCCB覆盖全屋,浴室的一个故障会同时让灯、冰箱和路由器一起断电,而你几乎没有任何线索知道问题出在哪里。用RCBO,只有受影响的那条回路会断电,既方便,也更容易诊断。

一个合理的折中方案,也是日益普遍的标准做法,是把单位分给两个RCCB,让重要回路和非重要回路分开。如果你的配电箱正在更换,这值得问一下。

每个RCCB都有一个测试按钮。按下它会故意制造一个小的不平衡,以验证机制仍在运作。每隔几个月做一次这个动作,只需要十秒钟。

按下它。装置应立刻跳闸,你的电源应会断开。再把它重新开启。完成。

如果它没有跳闸,代表装置已经失效,而你目前处于无保护状态。家中一切照常运作,所以唯一能发现的方法就是按下这个按钮,或是让某人遭受一次本该被阻止的触电。测试前请留意电源会中断,先关闭电脑,并留意任何带有时钟或除霜周期的设备。

一个小开关跳了,单位其余部分正常。是MCB。某条回路过载或故障。

整个单位一片漆黑,一个大开关跳了。是RCCB。某处漏电,在新加坡住家最常见的是热水器。

包括总开关在内全部断电。要么是单位外部的供电问题,要么是严重故障。

什么都没跳,但某条回路没电。不是保护装置在动作,通常是接头松动或某个组件故障。