Jak potlačit nežádoucí vybavení proudových chráničů

Typografie
  • Smaller Small Medium Big Bigger
  • Default Helvetica Segoe Georgia Times

Jako všechny prvky sloužící pro automatické vypínání, vnáší i proudové chrániče jisté riziko nežádoucího vybavení a tím případné omezení provozní spolehlivosti dané instalace. Nicméně i v případě proudových chráničů se dají nežádoucí vybavení dramatickým způsobem potlačit.

V reálné praxi je naopak významné množství nežádoucích vybavení způsobeno nevhodným návrhem a provedením instalace, které plynou částečně z neznalosti problematiky proudových chráničů, či ze snahy ušetřit na elektroinstalaci. Jak jen to je možné. Na tomto místě je nutné zdůraznit, že provozní spolehlivost je spolu s bezpečností nejzákladnějším požadavkem na provedení elektroinstalace.

Nežádoucí vybavení způsobují problémy rozmanitých druhů. V bytových rozvodech znamenají např. nepříjemné výpadky pro uživatele. Pomineme-li situace, kdy konfigurace proudových chráničů je zvolena tak nevhodně, že je provozování elektroinstalace prakticky znemožněno z důvodu velmi častých výpadků, hrozí i v případě těchto rozvodů velké finanční ztráty. Stačí např. spočítat hodnotu potravin uskladněných v chladničkách či mrazničkách. Opuštění domu na několik málo dní může znamenat, že po nežádoucím vybavení chrániče budou všechny tyto potraviny znehodnocené.

nezadouci_vybaveni_1_web

V administrativních, obchodních a průmyslových provozech může nežádoucí vybavení chrániče znamenat odstávku činnosti a způsobit značné ekonomické ztráty. Výpadek napájení uprostřed běžícího technologického provozu často vede ke znehodnocení polotovaru. V zemědělských a zahradnických zařízeních způsobí výpadek elektřiny vypnutí ventilačních systémů. Je zjevné, že i po poměrně krátké době může dojít k úhynu zvířat či rostlin.

V neposlední řadě způsobuje provozní nespolehlivost specifické problémy ve zdravotnických zařízeních. I když v těchto případech jsou obvykle kritické systémy napájeny ze zálohované zdravotnické izolované soustavy, mohou i zde nastat vážné komplikace. Např. vybavení chrániče v obvodu napájejícím rentgen během vyšetření pacienta, může znamenat nutnost odkladu tohoto vyšetření, nebo vystavení pacienta nadměrné dávce ionizujícího záření během opakované expozice.

Z uvedených příkladů je tedy zjevné, že provozní spolehlivost je spolu s bezpečností základním a zásadním požadavkem ovlivňujícím provedení dané elektroinstalace.

Nežádoucí vybavení lze z pohledu jejich příčiny rozdělit do několika skupin. První skupinou jsou nežádoucí vybavení způsobená rázovými proudy. Jak již bylo výše uvedeno, strmý proudový puls v proudovém chrániči může vyvolat stav, kde se na výstupu vyhodnocovacích obvodů objeví signál odpovídající hodnotě reziduálního proudu, dostatečného pro vybavení chrániče. Reálný reziduální proud se nicméně nevyskytl. Jelikož zde již předpokládáme, že rázový proud nedokážeme v tomto místě potlačit, jsou pro odstranění problémů s nežádoucím vybavením mo-

žné obecně dva přístupy. Prvním je změna konfigurace prvků sítě. Z praktického hlediska se toto týká zejména současného použití proudových chráničů a svodičů přepětí. Jelikož je to zajímavý a důležitý aspekt, bude mu věnována následující samostatná kapitola.

nezadouci_vybaveni_2_web

Druhým je zvýšení odolnosti chrániče proti rázovému proudu. Jak již bylo uvedeno, na parametr odolnosti proti rázovým proudům má velice pozitivní dopad počáteční necitlivost proudového chrániče. Tak například typ G, který je vhodný pro všechny aplikace, kde lze využít běžného nezpožděného chrániče, vykazuje obvykle odolnost proti rázovým proudům 3 kA. To znamená řádové zlepšení, neboť základní typ nabízí odolnost pouze 250 A. V aplikacích, kdy proudový chránič neslouží jako ochrana osob před nebezpečným dotykem živých či neživých částí, ale např. jako ochrana před vznikem požáru, je vhodné použít selektivní typ S. Jeho odolnost proti rázovým proudům je zpravidla 5 kA.

Další skupinou nežádoucích vybavení jsou problémy způsobené slučováním mnoha okruhů, a tím příliš vysokým unikajícím proudem. Vezmeme-li v úvahu, že unikající proud běžného spotřebiče může být až 4,5 mA, a navíc skutečnost, že u některých typů spotřebičů dochází vlivem jejich stárnutí k významnému nárůstu unikajících proudů, aniž by byla ohrožena bezpečnost, poté i tři jednoduché spotřebiče mohou způsobovat nežádoucí vybavení proudového chrániče se jmenovitým reziduálním proudem 30 mA (vybavovacím proudem 15 – 30 mA). Mezi problematické spotřebiče patří zejména spotřebiče tepelné jako např. ohřívače vody, pračky atd., kde obvykle ve vodě umístěná topná tělesa nemohou ze svého principu a z požadavku na dobrou tepelnou vodivost dosahovat izolačních odporů v řádech mega ohmů.

Z toho jednoznačně plyne, že snahy slučovat co nejvíce okruhů pod jeden chránič, typické použití jediného 30 mA chrániče jako chrániče hlavního, je naprosto nevhodné, a z pohledu provozní spolehlivosti elektroinstalace nežádoucí.

Kromě unikajících proudů přes izolace, kdy jejich stárnutím dochází k nárůstu unikajících proudů, je nutno vzít v úvahu i proudy tekoucí do ochranného vodiče přes záměrné či parazitní kapacitní vazby. Záměrné kapacitní vazby jsou zpravidla různé odrušovací filtry, a podobně (odrušení zářivek, ledniček, až po frekvenční měniče). Proveditelná řešení problému jsou dvě. Jsou-li proudy přes kapacity frekvenčně posunuty, což je v podstatě samozřejmé u filtrů, lze využít speciálního proudového chrániče. Pro všechny druhy je pak řešením i to, že se celkový svodový proud nebude navyšovat počtem problematických spotřebičů připojených na jeden chránič.

nezadouci_vybaveni_3_web

Poslední podstatnou skupinou nežádoucích vybavení jsou ta, jež jsou způsobena chybným zapojením. Velmi časté jsou případy, kdy je, samozřejmě v rozporu s platnými normami, za chráničem spojen ochranný a nulový vodič. Obdobným problémem je to, pokud se spojí nulové svorkovnice za různými proudovými chrániči, nebo i s nulovou svorkovnicí před chrániči. Tyto chyby v zapojení se projevují zpravidla po zapnutí spotřebiče v jednom z postižených okruhů. Skutečnost, že se nejedná o poruchu spotřebiče, ale právě o chybu v zapojení lze ověřit tak, že daný spotřebič zapojíme na jiný okruh. Pokud je spotřebič v pořádku a pochopitelně opět není zapojen v nějakém dalším chybně provedeném okruhu, vše řádně funguje.

Nejzáludnějšími chybami v zapojení N vodičů za proudovými chrániči jsou ty, které se dotýkají pouze pomocných obvodů. Například cívka stykače zapojená na fázi za chráničem, ale na nulový vodič, tak před chráničem může být velmi nepříjemná a těžko odhalitelná. Přitom takováto chyba může nastat velmi snadno. Stačí, aby ovládání bylo v nějakém jiném místě než v rozváděči, kde se pro jeho napájení vezme nejbližší dostupný okruh. Druhý konec cívky se v rozváděči přiřadí k vývodu, sloužícímu k napájení silových vývodů stykače a problém je na světě.

Možným řešením problémům s nežádoucím vybavením proudového chrániče je jeho automatické zapnutí po tomto vybavení. Pro tento účel slouží motorový pohon s automatickou funkcí. Je-li jím chránič vybaven, dojde po určité době k pokusu o jeho opětovné zapnutí. Bylo-li vybavení způsobeno náhodným krátkodobým jevem, je dodávka elektřiny automaticky obnovena. Tím lze např. zcela odstranit rizika plynoucí z nežádoucího vybavení tepelných systémů, kde krátkodobý výpadek nevadí, ale dlouhodobější už problém působí (mrazničky, ventilace).

Aktuální číslo časopisu

ElektroPrumysl cz unor 2019 S

ElektroPrůmysl.cz, únor 2019

Číslo je zaměřené na osvětlovací techniku, software v automatizační technice, elektrotechnice a energetice.

Najdete nás na Facebooku

Bezplatný odběr časopisu

Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.
 Souhlasím se zpracováním osobních údajů pro potřeby zasílání časopisu zdarma. Informace o zpracování osobních údajů
Časopis vychází 1x měsíčně.

Zajímavé odkazy

VOLTWORLD.cz - Svět měřicí techniky! Internetový obchod s kvalitní měřicí technikou osvědčených světových značek. Akční ceny, výhodné sady, půjčovna, servis, kalibrace, školení a semináře.
TERMOKAMERY.cz – novinky a akční ceny! Vyberte si termokameru přesně dle Vašeho požadavku. Technické poradenství, profesionální přístup, prodej, odborná školení, servis a kalibrace. Vyžádejte si předvedení termokamer zdarma přímo ve vaší firmě!
Odborné semináře OEZ 2019 Registrujte se zdarma. Opravy a rekonstrukce rozvaděčů nn, správná volba proudových chráničů, selektivita jištění v programu Sichr.
Vyšší úroveň bezpečnosti s NKT instal CYKY Dca Inovovaný kabel s vylepšeným materiálem pláště, nešíří plamen, splňuje požární klasifikaci „Dca“.
Turck Cloud - vzhůru do oblak! Se speciálním cloudovým systémem pro sběr, ukládání a zpracování produkčních dat pro potřeby monitorování různých úloh ve sféře průmyslového internetu věcí (IIoT) a Industry 4.0.
Bezplatný odběr časopisu
Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.
 Souhlasím se zpracováním osobních údajů pro potřeby zasílání časopisu zdarma. Informace o zpracování osobních údajů
Časopis vychází 1x měsíčně.