Jištění proti zkratu a zkratová odolnost rozváděčů nn

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

Rozváděče musí být konstruovány tak, aby byly schopny odolávat tepelným a dynamickým namáháním způsobeným zkratovými proudy až do jmenovitých hodnot. Zkratová namáhání mohou být snížena použitím prvků omezujících proud (indukční reaktance, pojistky omezující proud nebo jiné spínací přístroje omezující proud).

Rozváděče musí být jištěny proti zkratovým proudům např. pomocí jističů, pojistek nebo jejich kombinací, které mohou být buď zabudovány do rozváděče nebo umístěny mimo něj. U rozváděčů určených pro IT soustavy má mít každý pól přístroje jistícího proti zkratu dostatečnou vypínací schopnost, aby vypnul dvoupólový zemní zkrat při sdruženém napětí.

Požaduje se, aby byl zajištěn nejvyšší možný stupeň ochrany krytem osob pro případ poruchy vedoucí k hoření oblouku uvnitř rozváděče, i když primárním cílem má být zabránění takovým obloukům vhodným konstrukčním řešením nebo omezením doby jejich trvání.

Pro částečně typově zkoušený rozváděč (PTTA) se doporučuje používat typově zkoušená uspořádání, např. přípojnice, mimo případů, na které se vztahují výjimky. Ve výjimečných případech, kdy není použití typově zkoušených uspořádání možné, musí být zkratová odolnost takových částí ověřena extrapolací z podobných typově zkoušených uspořádání (viz. IEC 60865 a IEC 61117).

rozvadece_zkrat_1

Informace týkající se zkratové odolnosti

Pro rozváděč, který obsahuje pouze jednu přívodní jednotku, musí výrobce stanovit zkratovou odolnost takto:

  • U rozváděčů s přístrojem jistícím proti zkratu (SCPD) zabudovaným v přívodní jednotce musí výrobce uvést nejvyšší dovolenou hodnotu předpokládaného zkratového proudu na svorkách přívodní jednotky. Tato hodnota nesmí být vyšší než příslušná jmenovitá hodnota. Je-li přístrojem jistícím proti zkratu pojistka nebo jistič omezující proud, musí výrobce stanovit charakteristiky SCPD (jmenovitý proud, vypínací schopnost, omezený proud, I2t atd.). Je-li použit jistič se spouští s časovým zpožděním, musí výrobce stanovit maximální časové zpoždění a proudové nastavení odpovídající uvedenému předpokládanému zkratovému proudu.
  • U rozváděčů, kde přístroj jistící proti zkratu není zabudován v přívodní jednotce, musí výrobce uvést zkratovou odolnost jedním nebo několika z následujících způsobů:
    a) jmenovitý krátkodobý proud spolu s příslušnou dobou, liší-li se od 1 s a jmenovitý dynamický výdržný proud. Pro doby nepřesahující 3 s je vztah mezi jmenovitým krátkodobým proudem a příslušnou dobou dán vzorcem I2t=konstanta, za předpokladu, že vrcholová hodnota nepřesahuje jmenovitý dynamický výdržný proud;
    b) jmenovitý podmíněný zkratový proud;
    c) jmenovitý zkratový proud omezený pojistkou.

V případech b) a c) musí výrobce udat charakteristiky (jmenovitý proud, vypínací schopnost, omezený proud, I2t, atd.) přístrojů jistících proti zkratu, které jsou nutné pro ochranu rozváděče.

U rozváděče obsahujícího několik přívodních jednotek, u nichž není pravděpodobný současný provoz, může být zkratová odolnost udána pro každou z přívodních jednotek.

U rozváděče obsahujícího několik přívodních jednotek, u nichž je pravděpodobný současný provoz, a u rozváděče obsahujícího jednu přívodní jednotku a jednu nebo více vývodních jednotek pro točivé stroje vysokých výkonů, které budou pravděpodobně přispívat ke zkratovému proudu, musí být zvláštní dohodou stanoveny hodnoty předpokládaného zkratového proudu v každé přívodní jednotce, v každé vývodní jednotce a v přípojnicích.

rozvadece_zkrat_2

Vztah mezi dynamickým výdržným proudem a krátkodobým výdržným proudem

Pro stanovení elektrodynamického namáhání musí být hodnota dynamického výdržného proudu získána násobením krátkodobého proudu součinitelem n. Normalizované hodnoty součinitele n a odpovídajícího účiníku jsou uvedeny v tabulce 1.

Efektivní hodnota zkratového proudu kA cos φ n
I ≤ 5 0,7 1,5
5 < I ≤ 10 0,5 1,7
10 < I ≤ 20 0,3 2,0
20 < I ≤ 50 0,25 2,1
50 < I 0,2 2,2
Hodnoty v této tabulce představují většinu aplikací. Na speciálních místech, např. v blízkosti transformátoru nebo generátoru, mohou být zjištěny nižší hodnoty účiníku, takže se nejvyšší předpokládaný dynamický proud může stát limitující hodnotou místo efektivní hodnoty zkratového proudu.

Tab. 1. Normalizované hodnoty součinitele n

Koordinace zařízení jistících proti zkratu

Koordinace jistících zařízení musí být předmětem dohody mezi výrobcem a uživatelem. Informace udané v katalogu výrobce mohou takovou dohodu nahradit.

Jestliže provozní podmínky vyžadují maximální celistvost napájení, nastavení nebo volba přístrojů jistících proti zkratu v rozváděči mají být, kde je to možné, odstupňovány tak, aby zkrat vyskytující se v kterékoliv vývodní odbočce byl vypnut spínacím přístrojem instalovaným v obvodu vadné odbočky, aniž by ovlivnil ostatní obvody vývodní odbočky, čímž je zajištěna selektivita jistícího systému.

rozvadece_zkrat_3

Obvody uvnitř rozváděče

Hlavní obvody

Přípojnice (holé nebo izolované) musí být uspořádány tak, aby se za normálních provozních podmínek nedal předpokládat vznik vnitřního zkratu. Pokud není stanoveno jinak, musí být přípojnice dimenzovány v souladu s údaji o zkratové odolnosti a navrženy tak, aby odolávaly přinejmenším namáháním zkratem omezeným jistícím přístrojem (jistícími přístroji) na napájecí straně přípojnic.

V rámci jednoho pole je možné dimenzovat vodiče (včetně distribučních přípojnic) mezi hlavními přípojnicemi a napájecí stranou funkčních jednotek, stejně jako součásti zabudované v těchto jednotkách, na základě snížených namáhání zkratem vyskytujících se na straně zátěže příslušného přístroje jistícího proti zkratu v každé jednotce, za předpokladu, že tyto vodiče jsou uspořádány tak, aby za normálních provozních podmínek byla možnost vnitřního zkratu mezi fázemi a/nebo mezi fázemi a zemí minimální. Dává se přednost tomu, aby takové vodiče byly pevné a tuhé.

Řídicí a pomocné obvody

Při navrhování řídicích a pomocných obvodů je nutno brát v úvahu uzemňovací soustavu napájení a zajistit, aby zemní zkrat nebo zkrat mezi živou a neživou částí nezpůsobil náhodnou nebezpečnou operaci.

Řídicí a pomocné obvody musí být všeobecně jištěny proti účinkům zkratů. Přístroj jistící proti zkratu však nesmí být použit, pokud by jeho funkce mohla způsobit nebezpečí. V takovém případě musí být vodiče řídicích a pomocných obvodů uspořádány tak, aby za normálních provozních podmínek byla možnost vzniku zkratů co nejvíce omezena.

Volba a instalace nechráněných aktivních vodičů se zřetelem na omezení možnosti zkratů

Aktivní vodiče v rozváděči, které nejsou chráněny přístroji jistícími proti zkratu, musí být zvoleny a instalovány v celém rozváděči tak, aby za normálních provozních podmínek byla možnost vnitřního zkratu mezi fázemi nebo mezi fází a zemí velmi nepravděpodobná. Příklady typů vodičů a požadavků na instalaci jsou uvedeny v tabulce 2.

Typ vodiče Požadavky
Holé vodiče nebo jednožilové vodiče se základní izolací, např. kabely podle IEC 60227-3. Vzájemnému dotyku nebo dotyku vodivých částí je nutno zabránit, např. použitím rozpěrek.
Jednožilové vodiče se základní izolací a maximální dovolenou provozní teplotou vyšší než 90 °C, např. kabely podle IEC 60245-3 nebo kabely s PVC izolací odolné proti teplu podle IEC 60227-3. Vzájemný dotyk nebo dotyk vodivých částí je dovolen tam, kde nepůsobí žádný vnější tlak. Dotyku ostrých hran je nutno zabránit. Nesmí být žádné nebezpečí mechanického poškození.
Tyto vodiče mohou být zatěžovány pouze tak, aby nebyla překročena provozní teplota 70 °C.
Vodiče se základní izolací, např. kabely podle IEC 60227-3, které mají přídavnou sekundární izolaci, např. kabely jednotlivě opatřené smršťovacím povlakem nebo kabely jednotlivě uložené v plastových instalačních trubkách. Žádné doplňující požadavky, pokud není žádné nebezpečí mechanického poškození.
Vodiče izolované materiálem s velmi vysokou mechanickou pevností, např. s izolací FTFE, nebo dvojitě izolované vodiče se zesíleným vnějším pláštěm dimenzované pro používání do 3 kV, např. kabely podle IEC 60502.
Jednožilové nebo vícežilové oplášťované kabely, např. kabely podle IEC 60245-4 nebo IEC 60227-4.
Holé nebo izolované vodiče instalované tak, jak je uvedeno v tabulce, které mají přístroj jistící proti zkratu připojen na straně zátěže, mohou být až 3 m dlouhé.

Tab. 2. Volba vodičů a požadavky na instalaci

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

Vyšší úroveň bezpečnosti s NKT instal CYKY Dca Inovovaný kabel s vylepšeným materiálem pláště, nešíří plamen, splňuje požární klasifikaci „Dca“.
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.
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.
VOLTWORLD.cz - Svět měřicí techniky! Internetový obchod s kvalitní měřicí technikou osvědčených světových značek. Akční ceny, výhodné sady, půjčovna, servis, kalibrace, školení a semináře.
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.