GFCI/RCD cihazları hakkında her şey

Elektrik mühendisliğinde, insanları ve hayvanları elektrik çarpmasından korumak için standartlar mevcuttur.

Bu, aşağıdakilerin bir kombinasyonu ile elde edilir:

• Arızasız durumda temel yalıtım yoluyla aktif parçalarla doğrudan temasa karşı bir önlem olarak temel koruma,
• Arıza durumunda tehlikeli aktif parçalar haline gelebilen, elektrikli bir cihazın metalik muhafazası gibi dokunulabilir parçalarla dolaylı temas durumunda hata koruması.

Artık akım cihazlarının kullanımı, elektrik çarpmasına karşı daha iyi koruma, daha iyi hata koruması ve daha iyi yangın koruması için ek bir koruma görevi görür.

Bir RCD, akan hata akımının akım şiddetini sınırlamaz, ancak süresini sınırlandırır.

Ek koruma, belirli koşullar altındaki bir önlemi ifade eder. Bu, temel koruma ve hata korumasının eşzamanlı başarısızlığı durumunda koruyucu etkisi ile artık akım cihazını (RCD) içerir. Bu, elektrik sisteminde veya elektrikli cihazda çift veya hatta çoklu bir arıza meydana geldiği anlamına gelir. RCD, elektrik çarpmasını önlemez ve insan vücudundan geçen hata akımının büyüklüğünü azaltmaz. Ancak, büyüklüğüne bağlı olarak, vücuttan geçen akım süresi, doğrudan hayati tehlike oluşturan bir kalp ritmi bozukluğu olarak ventriküler fibrilasyon riskinin minimuma indirileceği şekilde sınırlandırılmalıdır. Kişisel koruma için izin verilen maksimum anma artık akımı IΔn 30 mA'dir. RCD'nin tek koruma olarak, yani temel ve hata koruması olmadan kullanılmasına izin verilmez.

30 mA'den büyük olmayan bir anma artık akımına sahip bir RCD, aşağıdakiler için sağlanmalıdır:

• Sıradan kişiler tarafından kullanım ve genel kullanım amaçlı, 32 A'den büyük olmayan anma akımına sahip elektrik prizleri
• Dış mekanlarda kullanılan, 32 A'den büyük olmayan anma akımına sahip taşınabilir ekipmanlar için nihai devreler
• Aydınlatma devreleri için (sadece konut binalarında)

Bir RCD, aşağıdaki durumlarda ek koruma sağlayabilir:

• Elektrikli ekipmanın yanlış kullanımı veya suistimal edilmesi
• Elektrik sistemlerine müdahale, örneğin çocuklar tarafından (prize çivi sokulması)
• Dış etkiler nedeniyle elektrik sistemine verilen hasar (örneğin nem, kesintiye uğrayan koruyucu topraklama, bozuk yalıtım)
• Elektrik uzmanları tarafından beş güvenlik kuralına uyulmaması nedeniyle vücuttan toprağa akım akışı
• Eğitim amaçlı açık elektrikli cihazların kullanımı
• Uzman olmayan kişiler tarafından veya uzmanlar tarafından yapılan uygunsuz işlerin neden olduğu elektrik sistemi veya elektrikli cihaz arızaları.

Hata koruması için, toprak hatası durumunda aşırı akım koruma cihazları tarafından güç kaynağının otomatik olarak kesilmesi koşulu yerine getirilemediğinde artık akım cihazları (RCD'ler) kullanılmalıdır. Bu durum, topraklama bağlantısının türü nedeniyle bir TT sistemi mevcut olduğunda sıklıkla görülür. Sistem topraklama iletkeni ile işletim topraklama iletkeni arasında elektriksel bağlantı olmaması nedeniyle, hata akımı esas olarak sistem topraklama iletkeninin yayılma direnci RA ile sınırlandırılır.

Kişisel koruma için aşağıdaki koşul geçerlidir:

RA ≤ UT/IΔn burada

• RA koruyucu iletken dahil sistem toprağının yayılma direnci
• UT zaman sınırı olmaksızın maksimum 50 V AC temas gerilimi
• IΔn artık akım devre kesicisinin anma artık akımı

Böylece, maksimum yayılma direnci şu şekilde mümkün olur:

RA = 50V/30 mA ≈ 1,67 kΩ

Aşağıdaki durumlarda, 30 mA'den büyük anma artık işletim akımına sahip RCD'ler şu amaçlarla kullanılabilir:

• Dağıtım devreleri
• Elektrik çarpmasına karşı koruma dışındaki nedenlerle gerekliyse nihai devreler.

4,6 katı anma artık işletim akımı koşulu altında, kullanılan ilgili RCD'ye bağlı olarak aşağıdaki yayılma dirençleri mümkün olacaktır:

VdS düzenlemelerine göre, elektrik kaynaklı yangınlara karşı koruma sağlamak için faz iletkeni ile koruyucu iletken veya toprak arasındaki hata akımı 420 mA'i geçmemelidir. Bu amaçla 300 mA'e kadar anma hata akımına sahip hata akım devre kesicileri kullanılabilir. Anma hata akımına bağlı olarak, bir arıza noktasında aşağıdaki ısı çıktıları oluşabilir:

Bu ısı çıktıları, sadece aşırı akım koruma cihazlarının sağlayacağından önemli ölçüde daha düşüktür. Ayrıca, yangın koruması için, artık akım devre kesicisine ek olarak kurulması gereken ve kablo kopması durumunda oluşabilecek kablo yangınlarına karşı koruma sağlayan özel ark hatası koruma cihazları da mevcuttur.

Artık akım cihazı (RCD), anma artık akımına ulaşıldığında en geç tetiklenir ve etkilenen devreyi dört kutuplu anahtarlardaki nötr iletken dahil olmak üzere yukarı yöndeki şebekeden tüm kutuplarda kapatır. Akım sınırlama direnci sürekli çalışma (yanlış kullanım) için tasarlanmadığından, dahili test devresi de bağlantısı kesilir. Koruyucu topraklama iletkeni, artık akım cihazının bir parçası değildir ve bağlantısı kesilmez.

Artık akımlar, akımın bir kısmının istenmeyen bir akım yolu üzerinden güç kaynağına geri dönmesi durumunda meydana gelir. Bu akım yolu; koruyucu topraklama iletkeni, bir elektrikli işletim cihazının muhafazası, toprakla elektriksel temasta olan tüm metalik yapılar dahil toprak ve bir insan veya hayvanın vücudu olabilir. Artık akım cihazı, faz iletkenlerindeki ve nötr iletkendeki tüm anlık akım değerlerinin aritmetik toplamını oluşturur. Toprak hatası olmayan bir kurulumda, toplam her zaman sıfırdır.

Toplama işlemi, bir toplam akım trafosu tarafından gerçekleştirilir. Kutup sayısına bağlı olarak, içinden iki, üç veya dört birincil sargı geçer. Bunlar, indüksiyon etkileri arızasız durumda birbirini yok edecek şekilde inşa edilmiştir. Trafo çekirdeğinde hiçbir manyetik akı üretilmez ve bu nedenle ikincil sargıda hiçbir gerilim indüklenmez. Eğer bir artık akım, böyle istenmeyen bir akım yolu üzerinden güç kaynağına geri dönerse, toplam akım trafosundan geçen tüm akımların toplamı artık sıfır değildir. Bu, trafo çekirdeğinde ikincil sargıda bir gerilim indükleyen bir manyetik akıyla sonuçlanır. İkincil akım, tutma mıknatıslı tetikleyici aracılığıyla bir anahtarı tetikler ve devreyi tüm kutuplarda kapatır.

Toplam akım trafosu bir trafo gibi çalışır ve aynı zamanda frekansa bağımlıdır. Bu nedenle, sadece alternatif artık akımları veya titreşimli doğru artık akımları tespit edebilir. Pürüzsüz doğru artık akımlarında, herhangi bir iletim yoktur ve bu nedenle ikincil sargıda indüksiyon olmaz; artık akım tespit edilmez. Karma bir biçimde (pürüzsüz doğru artık akımıyla örtüşen alternatif artık akımı), demir çekirdek pürüzsüz doğru artık akımı tarafından kısmen veya tamamen doyurulduğundan, alternatif artık akımı sadece zayıflatılabilir veya hiç iletilemeyebilir.

Her akıma duyarlı RCD'ler (örneğin tip B), bazen manyetik alanı doğrudan tespit etmek için bir Hall sensörü ile donatılabilen ve/veya frekans tepkilerini ve bunların akım bağımlılıklarını daha iyi tespit etmek (veya bastırmak) için ek elektroniklere sahip olan pürüzsüz doğru artık akımlarının ek tespiti için ikinci bir trafo çekirdeğine sahiptir ve böylece ilgili uygulama amacı için farklı tipler sunar.

İki kutuplu artık akım devre kesicisinin bileşenleri:

1. Anahtarlama mekanizması
2. İkincil sargı
3. Toplam akım trafosu toroidi
4. Test düğmesi

Toplam akım trafosu, kristalin veya nanokristalin yumuşak manyetik şeritten sarılmış bir toroid çekirdek içerir. Ferrit çekirdekler, düşük geçirgenlikleri ve doyma indüksiyonları nedeniyle uygun değildir. Artık akım devre kesicisini tetiklemek için gereken güce ulaşmak amacıyla, genellikle yaklaşık 40 g ağırlığında belirli bir boyut ve kütlede toroid şerit çekirdekler gerekir. Çekirdekler genellikle yalıtımla kapsüllenmiştir ve reçinelerin olası büzülmesi yoluyla çekirdeklere herhangi bir kuvvet uygulanmamalıdır, çünkü bu manyetik özellikleri değiştirecektir. Çekirdeklerin gevşek bir şekilde yerleştirildiği plastik muhafazalar da yaygındır. Çekirdeğin etrafına kalın bakır telden yapılmış iki ila dört çalışma akımı sargısı ve ayrıca ince telden yapılmış ikincil sargı ve muhtemelen bir test sargısı sarılır.

Anahtar kilidi, manuel işletimi (kol veya basmalı düğme) ve toplam akım trafosunun tetikleyicisini anahtar kontaklarıyla birleştiren mekanizmadır. Anahtar kilidinin içinde, anahtarlama sırasında (manuel olarak) ön gerilimli hale getirilen ve güvenli bir bağlantı kesme için gereken kuvvet ve hızı sağlayan serbest bırakma yayı bulunur. Ayrıca, tetikleme mekanizması burada barındırılır. Ön gerilimli anahtar kilidi minimum kuvvetle tetiklenebilir ve dışarıdan bloke edilemez.

Toplam akım trafosu, anahtar kilidi üzerinde örneğin kilitlemeli bir mıknatıs tetikleyici aracılığıyla etki eder. Bu, toplam akım trafosunun ikincil sargısına bağlıdır. Kilitlemeli bir mıknatıs tetikleyici; kalıcı bir mıknatıs, manyetik şöntlü iki bacak, yumuşak bir manyetik malzeme armatür ve bir ikaz sargısından oluşur. Kalıcı mıknatısın manyetik akısı her iki bacaktan ve armatürden geçer. Sonuç olarak, armatür anahtar kilidi tetikleyicisine yönelik yayın kuvvetine karşı tutulur. İkaz sargısından bir akım geçerse, ikinci bir manyetik akı üretilir. Bir yarım dalgada toplam akı güçlendirilir ve diğer yarım dalgada zayıflatılır, böylece yay armatürü iki bacağın kutup yüzlerinden çeker. Bu, anahtar kilidinin tetiklenmesine ve etkilenen devrelerin kapatılmasına yol açar.

Bir artık akım devre kesicisinin koruma işlevi aşağıdaki durumlarda gerçekleşmez:

• Bir kişi farklı potansiyellere sahip aktif parçalara dokunursa. Bunlar, farklı faz açılarına sahip iki veya daha fazla faz iletkeni veya bir faz iletkeni ve nötr iletkendir. Kişi, toprağa karşı elektriksel olarak nispeten iyi yalıtılmış bir konumdadır ve topraklanmış nesnelerle veya koruyucu iletkenle hiçbir teması yoktur.
• Bir trafo (izolasyon trafosu gibi) devreyi ayırdığında ve bir kişi ikincil taraftaki her iki kutba aynı anda dokunduğunda.
• Aşırı yük veya kısa devre gibi aşırı akım durumunda, koruma sadece aşırı akım koruma cihazı aracılığıyla güç kaynağının otomatik olarak kesilmesiyle sağlanabilir.
• Toprağa hiçbir hata akımı akmadığından bir iletken arızası tespit edilmez.
• Hata akımının türüne bağlı olarak, bir artık akım devre kesicisinin tetiklenmemesi riski vardır. Tüm akım türlerini (özellikle doğru akım) tespit etme yeteneğine sahip değildir.
• Gelişmiş yangın önleme için B+ tipi bir artık akım devre kesicisi, 20 kHz'e kadar olan frekanslardaki hata akımlarını sadece toprağa tespit eder. İki aktif iletken arasındaki böyle bir hata akımını tespit etmek için ek bir ark hatası tespit cihazı gerekir.

Artık akım cihazları, tespit edebildikleri hata akımı türüne göre tiplere ayrılır. Hassasiyetlerine göre artan sırayla tipler; AC Tipi, A Tipi, F Tipi, B Tipi ve B+ Tipi olarak sınıflandırılır.

Her tipin sınıflandırması şu şekildedir:

1. AC Tipi: Bu tip, aniden oluşabilen veya yavaşça yükselebilen tamamen sinüzoidal alternatif hata akımlarını tespit etmek için tasarlanmıştır. Pürüzsüz bir doğru akım hata akımı 6 mA'i aşmadığı sürece düzgün çalışır. (Almanya'da artık izin verilmemektedir.)
2. A Tipi: AC Tipinin işlevselliğine ek olarak, bu tip titreşimli doğru akım hata akımlarını da tespit eder. A Tipi, standart uygulamalar için en yaygın kullanılan RCD tipidir.
3. F Tipi: A Tipinin işlevselliğine ek olarak, bu tip 1 kHz'e kadar farklı frekanslardaki hata akımlarının bir karışımını tespit edebilir. Bu tür hata akımları, örneğin frekans konvertörlü tek fazlı elektrikli cihazlarda oluşabilir. Pürüzsüz bir doğru akım hata akımı 10 mA'i aşmadığı sürece düzgün çalışır.
4. B Tipi: F Tipinin işlevselliğine ek olarak, bu tip pürüzsüz doğru akım hata akımlarını tespit edebilir. Faz açısı, polarite ve aniden oluşup yükselmesinden bağımsız olarak farklı hata akımı dalga formlarını tespit edebilir. B Tipi aynı zamanda her akıma duyarlı olarak da adlandırılır.
5. B+ Tipi: B Tipinin işlevselliğine ek olarak, bu tip 20 kHz frekansına kadar sinüzoidal alternatif hata akımlarını tespit edebilir. B+ Tipi, esas olarak gelişmiş yangın önleme önlemleri için kullanılır.

Bu hata akımı türüne dayalı sınıflandırma, bir elektrik tesisatındaki belirli gereksinimler ve cihazlar için uygun RCD tipinin seçilmesine olanak tanır. Belirli tiplerin izin verilebilirliği değişebileceğinden, ilgili ülkenin yönetmeliklerini ve standartlarını dikkate almak önemlidir.

RCBO ("FI/LS" olarak da adlandırılır) olarak bilinen devre kesicilerle (LS) birleştirilmiş RCD'ler de mevcuttur (örneğin 30 mA RCD ve 13 A devre kesici). 1P + N kutup numarasına sahip bir RCBO, genellikle iki kutuplu bir devre kesici veya iki kutuplu bir RCD ile aynı kurulum genişliğine (veya aynı modüler birim sayısına, kısaca TE) sahiptir (iki TE).

RCD soketleri (SRCD) ("GFCI soketleri" olarak da adlandırılır), bağlı yükleri toprak hatası akımları için izler (ek güvenlik). Örneğin, yasal korumalı (dede hakları) mevcut tesisatlarda RCD'lerin kurulu olmadığı ancak yine de artırılmış güvenlik istendiği yerlerde kullanılırlar. Gerektiği yerlerde DIN EN 61008-1 (VDE 0664-10) uyarınca bir RCD'nin yerini almazlar.

Bir RCD'nin diferansiyel akım tespit devresi, diferansiyel akımın değerlendirilmesi ve yük anahtarı gibi bireysel birimleri fiziksel olarak ayrı muhafazalarda bulunuyorsa, bu birime modüler artık akım koruma cihazı (MRCD) denir.

En önemli parametre, bir artık akım devre kesicisinin en geç tetiklenmesi gereken anma hata akımı IΔn'dir. IΔn için değerler 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA ve 1 A'dir. Uygulamada, tamamen sinüzoidal bir alternatif hata akımının tetiklenmesi tipik olarak 0,6 · IΔn ile 0,8 · IΔn arasında gerçekleşir.

Tetiklenmeyen hata akımı IΔn0, tamamen sinüzoidal bir alternatif hata akımı için 0,5 · IΔn'ye eşittir. Bir artık akım devre kesicisi, anma hata akımının yarısının altında tetiklenmemelidir.

Farklı hata akımı dalga formları için aşağıdaki tetikleme aralıkları tanımlanmıştır:

• Tamamen sinüzoidal alternatif hata akımları için 0,5 · IΔn ile 1 · IΔn arası
• Titreşimli doğru hata akımları için 0,35 · IΔn ile 1,4 · IΔn arası
• 90° faz kontrol açılı yarım dalga doğrultulmuş akımlar için 0,25 · IΔn ile 1,4 · IΔn arası
• 135° faz kontrol açılı yarım dalga doğrultulmuş akımlar için 0,11 · IΔn ile 1,4 · IΔn arası
• Maksimum 6 mA pürüzsüz doğru hata akımıyla örtüşen titreşimli doğru akımlar için 1,4 · IΔn'ye kadar
• Karma frekanslı hata akımları için 0,5 · IΔn ile 1,4 · IΔn arası
• Pürüzsüz doğru hata akımları için 0,5 · IΔn ile 2 · IΔn arası

Anma akımı In, bir artık akım devre kesicisinin her faz iletkeninde sürekli olarak taşıyabileceği önceden belirlenmiş bir değerdir. In için tercih edilen değerler 10 A, 13 A, 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A, 80 A, 100 A ve 125 A'dir.

DIN EN 61008-1 (VDE 0664-10):2013-08 (üretici teknik özellikleri) uyarınca, zaman gecikmesi olmayan artık akım devre kesicileri için maksimum izin verilen tetikleme süreleri; IΔn akımında 0,3 saniye, 2 · IΔn akımında 0,15 saniye ve 5 · IΔn akımında 0,04 saniyedir. Bu, (ölümcül) ventriküler fibrilasyonun ortaya çıkmasını çok düşük bir ihtimal haline getirir, ancak bir akım darbesinin fizyolojik etkisinin kalp atışının hangi evresine denk geldiğine bağlı olması gibi diğer nedenlerden dolayı tamamen göz ardı edilemez.

Seçici artık akım devre kesicileri (zaman gecikmeli olanlar) için maksimum izin verilen tetikleme süreleri; IΔn akımında 0,5 saniye, 2 · IΔn akımında 0,2 saniye ve 5 · IΔn akımında 0,15 saniyedir.

Tetiklenmeme süreleri sadece seçici artık akım devre kesicileri için tanımlanmıştır. En kısa tetiklenmeme süreleri; IΔn akımında 0,13 saniye, 2 · IΔn akımında 0,06 saniye ve 5 · IΔn akımında 0,05 saniyedir.

Seçiciliğe ulaşmak için artık akım devre kesicileri seri olarak bağlanabilir. Bu konfigürasyonda, sadece arızalı devreyle doğrudan ilişkili olan artık akım devre kesicisi herhangi bir zaman gecikmesi olmaksızın tetiklenmelidir. Zaman gecikmeli bir artık akım devre kesicisi, ek bir koruyucu cihaz olarak yukarı yönde bağlanır ve seçicilik için S sembolü ile işaretlenir. Seçicilik şu durumlarda elde edilir:

• Zaman gecikmeli yukarı yöndeki artık akım devre kesicisinin en kısa tetiklenmeme süresi, zaman gecikmesiz aşağı yöndeki artık akım devre kesicisinin en yüksek tetikleme süresinden büyükse.
• Zaman gecikmeli yukarı yöndeki artık akım devre kesicisinin anma hata akımı, zaman gecikmesiz aşağı yöndeki artık akım devre kesicisinin en az üç katı değerindeyse (tam seçicilik).

Zaman gecikmeli artık akım devre kesicileri genellikle seçici veya zaman gecikmeli artık akım devre kesicileri olarak adlandırılır. Aşırı akım koruyucu cihazlarda olduğu gibi, amaç seçicilik yoluyla elektrik tesisatının daha yüksek kullanılabilirliğine ulaşmaktır. Ayrıca, aşağıdaki noktalar dikkate alınmalıdır:

• Zaman gecikmeli artık akım devre kesicileri, anma hata akımları en az 100 mA olduğundan ek koruma önlemleri için kullanılamaz. Bu durumda, en yüksek tetikleme süresi için akım-zaman karakteristiği her zaman ventriküler fibrilasyon riskinin arttığı bir aralıktadır.
• Aşağı yöndeki artık akım devre kesicisi, yukarı yöndeki artık akım devre kesicisine kıyasla daha yüksek bir hassasiyete (hata akımı dalga formuna göre tespit) sahip olmamalıdır. Örneğin, bir B Tipi artık akım devre kesicisi, A Tipi bir artık akım devre kesicisinin aşağı yönüne kurulmamalıdır.

İstenmeyen tetiklenmeyi önlemek için kısa süreli gecikmeli artık akım devre kesicileri kullanılır. İstenmeyen tetiklenmenin nedenleri arasında şunlar olabilir:

• Anahtarlama işlemleri ve atmosferik etkiler nedeniyle oluşan gerilim dalgalanmaları.
• Kapasitif veya endüktif cihazların bağlanması veya yük değişimi sonrası dengeleme süreçleri.

Maksimum izin verilen tetikleme süreleri, zaman gecikmesi olmayan artık akım devre kesicileriyle aynıdır. Üreticiler kendi özel işaretlerini kullanırlar, örneğin:

• ABB, AP-R'yi belirtir ve "kısa süreli gecikmeli" terimini kullanır.
• Siemens, K sembolünü ve "süper dayanıklı" veya "kısa süreli gecikmeli" gibi terimler kullanır.
• Doepke, G veya KV sembollerini ve "kısa süreli gecikmeli" terimini kullanır.

Ek koruma önleminin ihmal edilebildiği durumlarda, zaman gecikmeli artık akım devre kesicilerinin (seçicilik) kullanımı da mümkündür.

Alman standartlarında daha önce aşağıdaki terimler kullanılmıştır:

• Şebeke geriliminden bağımsız cihazlar için artık akım devre kesicisi (FI) (yardımcı güç kaynağı olmaksızın),
• Şebeke gerilimine bağımlı cihazlar için diferansiyel akım devre kesicisi (DI) (yardımcı güç kaynağı ile).

Ticarette aşağıdakiler de bulunabilir:

• Personel koruyucu cihaz bir pazarlama adıdır ve teknik olarak tanımlanmamıştır.
• Personel koruyucu anahtar, besleme hatlarındaki ve uzatmalardaki artık akım devre kesicileri ile ara fişler için kullanılan bir tanımlamadır, ancak başka türlü tam olarak tanımlanmamıştır. BGI608, küçük inşaat sahaları olarak adlandırılan yerler için güç kaynağı olarak kullanıldığında bu tür taşınabilir koruyucu cihazlar için teknik özellikler sağlar.

Devre kesicilerle birleştirilmiş artık akım devre kesicileri için aşağıdaki tanımlamalar kullanılmıştır:

• Şebeke geriliminden bağımsız olduklarında FI/LS devre kesici,
• Şebeke gerilimine bağımlı olduklarında DI/LS devre kesici.

Şebeke geriliminden bağımsız ve şebeke gerilimine bağımlı koruyucu cihazlar arasındaki ayrım İngilizce standartlarda yapılmaz ve IEC ve EN standartlarında da kullanılmaz. Uluslararası cihaz standartlarında aşağıdaki tanımlamalar kullanılır:

Elektrik sistemleri için kurulum düzenlemelerinde, artık akım devre kesicileri tek tip olarak RCD genel terimi ile ifade edilir. FI, DI veya özel tasarımlar arasındaki ayrım artık elektrik sistemleri kurulum düzenlemelerinde yapılmamaktadır. Koruma hedefi burada belirleyicidir. Bu, kullanım yerine bağlı olarak farklı tasarımlarla gerçekleştirilmelidir.

Artık akım cihazlarının kullanımı birçok ülkede, konut ve endüstriyel ortamlardaki yeni kurulumlar veya değişiklikler için, kurulu aşırı akım koruma cihazlarına ek olarak, en azından soketler (20 A veya 32 A'e kadar) için (DIN VDE veya ÖVE gibi) zorunludur. Ev beslemesi yeraltı kabloları yerine havai güç hatları aracılığıyla sağlanıyorsa, 300 mA'lik bir açma akımı diferansiyeline sahip bir artık akım cihazı, bazı güç kaynağı şirketleri tarafından tüm elektrik sistemi için bir yangın koruma önlemi olarak genellikle gereklidir.

Avrupa'da, İngiltere hariç, şebeke gerilimine bağımlı olmayan artık akım cihazları (RCD'ler) zorunludur. Altta yatan güvenlik felsefesi, İngilizce konuşulan dünyada kullanılan daha basit ve daha küçük elektronik diferansiyel akım anahtarlarında (DI anahtarları) kullanılan elektronik amplifikatör devrelerinin güvenilirliğini sorgulamaktadır.

Almanya'da, artık akım cihazları (RCD'ler) DIN VDE 0100-701 uyarınca küvet veya duş bulunan odalar için Mayıs 1984'ten beri yeni binalarda gereklidir (tek istisna sabit su ısıtıcılarıdır).

Haziran 2007'den beri, yeni binalarda sıradan kişiler tarafından kullanım ve genel kullanım amaçlı tüm soket devreleri de 30 mA'i aşmayan bir anma artık akımına sahip bir artık akım cihazı ile donatılmalıdır. Bu, iç mekanlarda 20 A'e kadar ve dış mekanlarda 32 A'e kadar anma akımına sahip nihai devreler için geçerlidir (DIN VDE 0100-410:2007-06, bölüm 411.3.3, Ocak 2009'a kadar geçiş dönemi).

Ekim 2018'den beri, bu gereksinimler iç mekanlarda 32 A'e kadar olan soket devreleri ve konut binalarındaki aydınlatma devreleri için de geçerlidir (DIN VDE 0100-410:2018-10, bölüm 411.3.3, Temmuz 2020'ye kadar geçiş dönemi).

Artık akım cihazları ayrıca yüzme havuzları, açık hava havuzları ve sauna ısıtıcıları olan odalar ve kabinler için de gereklidir. Sıkça yanlış anlaşılan "Feuchtraum" (neme duyarlı oda) terimi, yaşam alanlarındaki banyo veya tuvaletleri ifade etmez. DIN 68800'deki tanıma göre, nem uzun süre %70'in üzerindeyse bir oda neme duyarlı oda olarak kabul edilir. Dairelerdeki mutfaklar ve daire ve otellerdeki banyo alanları, DIN VDE 0100-200:2008-06 bölüm NC.3.3 uyarınca kurulum açısından açıkça kuru odalar olarak sınıflandırılmıştır (çünkü bu odalar sadece ara sıra neme maruz kalırlar).

Almanya'da eski kurulumları yenileme zorunluluğu yoktur. Bu, bir kurulumun inşa edildiği tarihte geçerli olan standartlara ve yönergelere uygun olması ve bugün hala onlara uygun olması durumunda çalıştırılmaya ve onarılmaya devam edilebileceği anlamına gelir (dede hakları).

Bununla birlikte, Almanya'da, aşağıdaki durumlarda bir RCD'nin yenilenmesi kaçınılmazdır:

• kullanım değişiklikleri yapıldığında
• kullanımın genişletilmesi, inşaat önlemleri veya yapıyı etkileyen yenilemeler durumunda (sadece onarımlar/restorasyonlar değil)
• yenileme gerektiren yeni yasal düzenlemeler yürürlüğe girdiğinde (TAB'a uyun)
• sona ermiş geçiş dönemlerinden sonra
• kişilere ve mülkiyete yönelik acil tehlikeler durumunda

Tarımda da, özellikle hayvancılıkta, artık akım devre kesicileri kullanılmalıdır. DIN VDE 0100-705:2007-10 uyarınca sürekli izin verilen temas geriliminin 25 V AC gerilime ve 60 V DC gerilime düşürülmesi kaldırılmıştır.

DIN VDE 0100-530:2018-06 uyarınca, AC sistemlerinde ek koruma için RCD'ler aşağıdakilere uygun olmalıdır:

• Dahili aşırı akım koruması olmayan artık akım devre kesicileri (RCCB'ler) için DIN EN 61008-1 (VDE 0664-10) ve DIN EN 61008-2-1 (VDE 0664-11); veya
• Dahili aşırı akım koruması olan artık akım devre kesicileri (RCBO'lar) için DIN EN 61009-1 (VDE 0664-20) ve DIN EN 61009-2-1 (VDE 0664-21); veya
• Dahili aşırı akım koruması olan ve olmayan artık akım devre kesicileri (RCBO'lar ve RCCB'ler) için DIN EN 62423 (VDE 0664-40).

Buna karşılık, PRCD ve SRCD (DIN VDE 0662 uyarınca), DIN VDE 0100-410 anlamında ek koruma sağlamaz, sadece güvenlik seviyesini yerel olarak artırmaya hizmet eder.

Avusturya'da, 1980'den beri yasal olarak bir artık akım cihazı gereklidir. ÖVE E8001-1/A1:2013-11-01 uyarınca, soket içeren ve anma akımı 20 A'i aşmayan tüm devreler için maksimum 30 mA anma artık akımına sahip artık akım cihazları gereklidir.

AC tipinin kullanımı genel olarak yasak değildir. Çoğu durumda (elektrik kesintisi durumunda hasar tehdidi), kısa süreli gecikmeli ve aşırı gerilime dayanıklı bir G tipi artık akım cihazı kullanılmalıdır. Artık akım cihazının anma akımına sahip bir sigortaya sadece üretici tarafından açıkça belirtilmişse izin verilir; aksi takdirde, örneğin 40 A'lik bir artık akım cihazı maksimum 25 A ile korunmalıdır. Bu özellikler nedeniyle, birçok üretici Avusturya'ya özgü (ve önemli ölçüde daha pahalı) ürün varyantları satmaktadır; bunlar örneğin kısa süreli gecikmeli, G tipi, sigortalanabilir veya sigorta korumalı olarak adlandırılır.

Şantiyelerde, tarımsal ve bahçecilik tesislerinde (bitişik konut binalarında değil), sauna alanlarında, yüzme havuzlarında, açık hava yüzme tesislerinde, sınıflardaki deneysel kurulumlarda, tıbbi olarak kullanılan odalarda, banyolarda, kamp alanlarında, tekne iskelelerinde ve giyinme odalarındaki el tipi duvar lambalarında, anma akımlarına bakılmaksızın, 32 A'e kadar anma akımına sahip tüm soket devreleri için ek bir koruma sağlanmalıdır.

İsviçre'de, 2009 yılına kadar, Düşük Gerilim Kurulum Standardı (NIN) 2005 4.7.2.3.1-8 uyarınca; banyolar, dış mekan soketleri, nemli ve ıslak odalar, aşındırıcı ortamlar, patlayıcı atmosferler, şantiyeler, fuar alanları, pazar yerleri ve elektriksel test düzenlemeleri için (tüm soketler ≤ 32 A) maksimum 30 mA gerekiyordu.

Aşındırıcı ortamlardaki, patlayıcı ve yangına duyarlı odalardaki ve tarımsal işletmelerdeki kurulumlar için tüm kurulum için 300 mA gerekirken, tarımdaki tüm soketler 30 mA artık akım cihazlarıyla donatılmıştır.

1 Ocak 2010 itibarıyla yeni NIN 2010 yürürlüğe girdi. O andan itibaren, serbestçe erişilebilen her soket ≤ 32 A, maksimum 30 mA artık akım koruyucu cihaz (RCD) ile korunmalıdır. İstisnalar, işletimsel güvenliğin daha önemli olduğu ve odaya sadece talimat verilmiş bir grup insan tarafından erişilebildiği BT sistemlerindeki soketleri içerir.

Konut inşaatlarında, tüm uygulamalar için genellikle A tipi kullanılır.

Kurulumdaki izin verilen bağlantı kesme süresini test etmek için devreler ≤ 32 A için 0,4 s geçerlidir. Yarım ve tam diferansiyel akımla <0,3 s tetikleme süresiyle yapılan test saf bir cihaz testidir ve elektrik tesisatlarının güvenlik doğrulaması (SiNa) için hiçbir önemi yoktur.

IEE Elektrik Kablolama Yönetmelikleri'nin mevcut (18.) baskısı, muafiyetler olsa da çoğu kurulumdaki tüm soket çıkışlarının RCD korumasına sahip olmasını gerektirir. Duvarların içine gömülü zırhsız kablolar da RCD korumalı olmalıdır (yine bazı özel muafiyetlerle). Banyo ve duş odalarında bulunan devreler için RCD koruması sağlanması, bu yerlerde ek bağlama gereksinimini azaltır. Kurulumu kapsamak için iki RCD kullanılabilir; üst ve alt kat aydınlatma ve güç devreleri her iki RCD'ye dağıtılır. Bir RCD tetiklendiğinde, en az bir aydınlatma ve güç devresine güç sağlanmaya devam edilir. Yönetmeliklere uymak için RCBO'ların kullanımı gibi başka düzenlemeler de kullanılabilir. RCD'lere yönelik yeni gereksinimler, yeniden kablolama yapılmadığı, dağıtım panosu değiştirilmediği, yeni bir devre kurulmadığı veya ek soket çıkışları ya da duvarlara gömülü yeni kablolar gibi değişiklikler yapılmadığı sürece çoğu mevcut kurulumu etkilemez.

Şok koruması için kullanılan RCD'ler 'anında' çalışma tipinde (zaman gecikmeli değil) olmalı ve 30 mA'den fazla olmayan bir artık akım hassasiyetine sahip olmalıdır.

Eğer hatalı tetiklenme, RCD'nin önlemesi gereken elektrik kazası riskinden daha büyük bir soruna neden olacaksa (örnekler kritik bir fabrika süreci veya yaşam destek ekipmanı için bir besleme olabilir), etkilenen devrelerin açıkça etiketlenmesi ve risklerin dengesinin düşünülmesi şartıyla RCD'ler atlanabilir; bu, alternatif güvenlik önlemlerinin sağlanmasını içerebilir.

Yönetmeliklerin önceki baskısı, dış mekan cihazları tarafından kullanılma olasılığı olan soket çıkışları için RCD'lerin kullanımını gerektiriyordu. Evsel kurulumlardaki normal uygulama, RCD koruması gerektiren tüm devreleri (tipik olarak soketler ve duşlar) kapsayacak şekilde tek bir RCD kullanmak, ancak bazı devrelerin (tipik olarak aydınlatma) RCD korumalı olmamasını sağlamaktı. Bu, RCD'nin tetiklenmesi durumunda potansiyel olarak tehlikeli bir aydınlatma kaybını önlemek içindi. Diğer devreler için koruma düzenlemeleri farklılık gösteriyordu. Bu düzenlemeyi uygulamak için, bir grup devre kesicinin doğrudan ana anahtardan (veya TT toprağı durumunda zaman gecikmeli RCD'den) beslendiği ve ikinci bir devre grubunun RCD aracılığıyla beslendiği, ayrık yük konfigürasyonu olarak bilinen bir yapıda bir tüketici ünitesi kurmak yaygındı. Bu düzenleme, birçok ekipman öğesinin normal çalışmasından kaynaklanan kümülatif toprak kaçağı akımlarının RCD'nin hatalı tetiklenmesine neden olabileceği ve RCD'nin tetiklenmesinin tüm korumalı devrelerin gücünü keseceği bilinen sorunlara sahipti.

GFCI'lar (Topraklama Hatası Devre Kesicileri), elektrik çarpmasına karşı koruma sağlamak için ıslak alanlar ve üzeri kaplanmamış beton zeminli odalar gibi toprağa kolay bir yolun olduğu alanlarda bulunan soket çıkışları için Kuzey Amerika'da gereklidir.

Hem Kanada hem de ABD'de, eski iki telli, topraklamasız NEMA 1 soketler, tüm devreyi bir topraklama iletkeni ile yeniden kablolamak yerine (soketle veya ilgili devre kesiciyle bütünleşik) bir GFCI tarafından korunan NEMA 5 soketlerle değiştirilebilir. GFCI soketleri dikdörtgen yüzlere sahiptir ve Decora yüz plakalarını kabul eder ve standart kapak plakalarına sahip çoklu bir kutuda normal prizler veya anahtarlarla karıştırılabilir. Bu tür durumlarda, soketler "ekipman topraklaması yok" ve "GFCI korumalı" olarak etiketlenmelidir.

ABD Ulusal Elektrik Yasası, 1960'lardan beri belirli yerlerdeki cihazların GFCI'lar tarafından korunmasını zorunlu kılmıştır. GFCI'lar genellikle bir soketin veya dağıtım panosuna monte edilmiş bir devre kesicinin ayrılmaz bir parçası olarak mevcuttur. Yasanın birbirini izleyen baskıları, GFCI'ların gerekli olduğu alanları şantiyeler (1974), banyolar ve dış mekan alanları (1975), garajlar (1978), jakuzi veya spa yakınındaki alanlar (1981), otel banyoları (1984), mutfak tezgahı soketleri (1987), sürüngen boşlukları ve bitmemiş bodrumlar (1990), ıslak bar lavaboları yakını (1993), çamaşır lavaboları yakını (2005) ve çamaşır odaları (2014) dahil olacak şekilde genişletmiştir.

Elektrik çarpmasına karşı koruma için onaylanan GFCI'lar 25 ms içinde 5 mA'de tetiklenirken, Ekipman Koruyucu Cihazının (EPD) insanlar yerine ekipman koruması için 30 mA akıma kadar tetiklenmesine izin verilir. Amerikan Tekne ve Yat Konseyi, hem soketler için GFCI'ları hem de tüm tekne için Ekipman Kaçağı Devre Kesicilerini (ELCI) gerektirir; ELCI'lar, koruma sağlarken hatalı tetiklemeleri en aza indirmek için 100 ms'ye kadar bir süreden sonra 30 mA'de tetiklenir. 500 mA'e kadar açma akımlarına sahip yüksek akımlı RCD'ler, daha düşük bir eşiğin kabul edilemez bir hatalı tetiklenme riski taşıyacağı ortamlarda (bilgi işlem merkezleri gibi) bazen konuşlandırılır ve elektrik çarpması risklerine karşı koruma yerine ekipman ve yangın koruması için hizmet eder.

1990 Elektrik Yönetmelikleri'nin 36. Maddesine göre

1. Halka açık eğlence yerleri için, toprak kaçağı akımına karşı koruma, 10 mA'i aşmayan hassasiyette bir artık akım cihazı tarafından sağlanmalıdır.
2. Zemin ıslak olma ihtimali olan veya duvar ya da muhafazanın düşük elektriksel dirence sahip olduğu yerler için, toprak kaçağı akımına karşı koruma, 10 mA'i aşmayan hassasiyette bir artık akım cihazı tarafından sağlanmalıdır.
3. El tipi ekipman, aparat veya cihazın kullanılmasının muhtemel olduğu kurulumlar için, toprak kaçağı akımına karşı koruma, 30 mA'i aşmayan hassasiyette bir artık akım cihazı tarafından sağlanmalıdır.
4. (1), (2) ve (3)'teki kurulumlar dışındaki kurulumlar için, toprak kaçağı akımına karşı koruma, 100 mA'i aşmayan hassasiyette bir artık akım cihazı tarafından sağlanmalıdır.

Artık akım devre kesicileri (RCCB'ler) tüm AC sistemlerinde (TN, TT ve IT sistemleri) kullanılabilir. TN sistemlerinde, hata koruması zaten aşırı akım koruma cihazları tarafından sağlandığından, esas olarak ek koruma olarak kullanılırlar. TT sistemlerinde, RCCB'ler genellikle aşırı akım koruma cihazlarını tetiklemek garanti edilmediğinden hata koruması sağlar. IT sistemlerinde, kullanımları istisna olmalıdır. Her elektrikli cihaz için ayrı bir RCCB gerekir.

Yeni inşaatlarda, tüm güç kaynağının emniyete alınmasını engelleyecek hiçbir şey yoktur. Bir arıza durumunda tüm sistemin kapanmamasını sağlamak için dairelere yönelik bir alt dağıtım panosuna en az iki RCCB kurulmalıdır. Ancak, bu sakıncalı olabilir, bu nedenle RCCB'leri kullanarak korunan devreleri sınırlamak önerilir. Seçim ayrıca elektronik yüklerin (örneğin elektronik balastlar) kaçak akımlarını veya olası hata akımı türlerini (örneğin çamaşır makinesindeki yerleşik frekans konvertörü) dikkate almalıdır.

RCCB'ler ayrıca havai güç hatlarına yıldırım düşmesi gibi dış olaylar tarafından da tetiklenebilir. Bu durum, sistemde bir arıza olmamasına rağmen ısıtma veya soğutma sistemlerinin kapanması gibi istenmeyen yan etkilere yol açabilir. Bu nedenle, tetiklendikten kısa bir süre sonra gerilimi otomatik olarak iki ila üç kez geri açan devre kesiciler geliştirilmiştir. Sadece arıza devam ederse kalıcı olarak kapalı kalırlar. Bu modeller, devre kesiciyi geri açacak personelin bulunmadığı uzaktan kontrollü sistemler için özellikle yararlıdır.

Artık akım devre kesicisi, 1903 yılında Schuckert tarafından toprak hatalarını tespit etmek için "toplam akım devresi" adı altında patentlenmiştir (DRP-No. 160,069). Kuhlmann, AEG'de Berlin şebekesindeki toprak hatası akımlarını ölçmek için bir yöntem tanımlamıştır. Günümüzün artık akım devre kesicilerinin de temelini oluşturan teknoloji, Nicholsen (1908, US-Pat-No. 959,787) tarafından daha da geliştirilmiştir.

1950'lerin başında, devrenin koruyucu bir cihaz olarak temel uygulanabilirliği üzerine çok sayıda öneri ve teknik çalışmadan sonra, elektrik müşterileri tarafından yaygın kullanım için olgun bir artık akım devre kesicisi ilk kez sunulmuştur. 1951'de, Schutzapparate-Gesellschaft & Co. mbH. KG, Schalksmühle/Westf. (Schupa) tarafından, 0,3 A tetikleme hata akımı ile 25 A'lik bir anma akımı ve 380 V'a kadar gerilimler için iki, üç ve dört kutuplu versiyonlarda tasarlanmış "Spiderweb" ticari adı altında bir artık akım devre kesicisi geliştirilmiştir. Daha düşük bir tetikleme eşiği tartışılmış ancak ekonomik olarak uygulanabilir olmadığı gerekçesiyle reddedilmiştir. O zamanki ısıtma cihazları için izin verilen kaçak akımlar, daha düşük bir tetikleme eşiğiyle sık sık hatalı tetiklemelere yol açardı.

1957'de, Avusturya'daki Felten & Guilleaume'de Gottfried Biegelmeier bir artık akım devre kesicisi geliştirmiştir. Avusturya'da bunlar 1980'de özel hanelerde yasal olarak zorunlu hale gelmiş, tetikleme akımı kademeli olarak orijinal 100 mA'den 70, 65 ve 30 mA'e düşürülmüştür. 1985'in başından beri bu, SEV 1000-1.1985 yönetmeliğinin getirilmesiyle İsviçre'de de geçerlidir.