Princip proudového chrániče je založen na vyhodnocení rozdílu proudů, které tečou do spotřebiče a které se vracejí zpátky do uzlu zdroje. Je-li rozdíl větší než nastavená mez, dojde k vybavení proudového chrániče. To znamená, že projde-li část proudu mimo chránič, například porušenou izolací nebo částí těla, proudový chránič toto vyhodnotí jako poruchu a obvod rozepne.
Proto musí přes chránič (respektive jeho sčítací transformátor) procházet všechny pracovní vodiče a ochranné vodiče musí být připojeny k chráněným spotřebičům přímo.
Srdcem proudového chrániče je sčítací transformátor. Ten vyhodnocuje vektorový součet proudů tekoucích obvodem. Nejčastěji využívá chránič jako vyhodnocovací obvod diferenciální relé s permanentním magnetem. Při sepnutých kontaktech chrá-niče, je kotva relé přitažena působením permanentního magnetu. Dojde-li ke vzniku reziduálního (rozdílového) potenciálu, zareaguje diferenciální relé. Nutno podotknout, že z tohoto principu vyplývá, že při stárnutí chrániče (slábnutí permanentního magnetu) dochází teoreticky ke zvyšování citlivosti proudového chrániče. Proudový chránič, na rozdíl od jističů a pojistek, neomezuje velikost poruchového proudu. Jeho důležitou vlastností ale je jeho časová závislost v návaznosti na velikost poruchového proudu.
Účinky elektrického proudu na lidský organizmus popisuje IEC 6047-1, ze které vyjí-máme následující graf:
Popis jednotlivých zón:
- AC-1 do čáry a, respektive 0,5 mA
Obvykle bez reakce. - AC-2 od 0,5 mA k čáře b
Obvykle bez škodlivých účinků, svalové kontrakce. - AC-3 od čáry b ke křivce c1
Obvykle bez poškození organizmu, pravděpodobnost křečovitých stahů a potíží s dechem. - AC-4 počínaje křivkou c1
Se zvyšující se velikostí proudu a prodlužující se dobou trvání se mohou přidat pato-fyziologické účinky jako je zástava srdce, dechu a závažná popálení.
Proudový chránič vypne, buď to velmi malé proudy, které mohou být nebezpečné lidskému organizmu nebo velmi rychle proudy řádově vyšší. Tuto časovou závislost proudových chráničů popisuje předmětová norma ČSN EN 61008-1.
V tabulce je uveden příklad celkové doby vypínání pro obecný typ chrániče:
| Násobky proudu | IΔN/2 | IΔN | 2 x IΔN | 5 x IΔN | > 500 mA |
| IΔN = 30 mA | 15 mA | 30 mA | 60 mA | 150 mA | 500 mA |
| Vypínací čas | nevypíná | 300 ms | 150 ms | 40 ms | 40 ms |
Základní typy proudových chráničů
Proudové chrániče třídíme podle různých znaků. Kromě základních parametrů, jaký-mi jsou počet pracovních vodičů a velikost jmenovitého napětí a proudu je to charak-teristika (respektive průběh) reziduálního proudu a další časové charakteristiky.
Třídění proudových chráničů odpovídá potřebě řešení dvou protichůdných požadav-ků v obvodech proudových chráničů. Jednak požadavek na vypnutí každého proudu, který by mohl být nebezpečný pro lidský organizmus a zároveň zabránění nežádoucím výpadkům, které poruchovým stavem nejsou.
Ad1) Průběh reziduálního proudu:
Spotřebiče svým charakterem mění průběh spotřebovávaného proudu a také v pří-padě poruchy i průběh reziduálního proudu. Na čistě sinusový průběh reziduálního proudu reaguje nejpoužívanější typ AC. Pokud ale spotřebič odebírá ze sítě proud se stejnosměrnou složkou, bude také reziduální proudu tuto složku obsahovat. Pro tyto obvody se používá proudový chránič typu A, který je citlivý na sinusový proud i stej-nosměrnou pulzační složku. Jsou to obvody, které mají na vstupu usměrňovač.
Toto se týká specificky jen 1fázových spotřebičů s jedno- nebo dvoucestným usměr-ňovačem na vstupu. Můžou to být frekvenční měniče, indukční desky, napájecí zdro-je, svářečky, nabíječky, apod.
Ve 3fázových aplikacích s usměrňovači musí být použit chránič typu B, reagující jak na sinusové proudy, tak na čistě stejnosměrný průběh reziduálního proudu.
Ad2) nežádoucí výpadky v obvodu chráničů
Schneider Electric dodává typ chrániče si, který je odolný proti tzv. oslepením způ-sobeným výskytem harmonických složek proudu a je zároveň velmi odolný proti nežádoucímu vypnutí. Pokud je instalace vystavena napěťové špičce, způsobené například provozním přepětím (spínání stykačů, vybavení jističů) nebo atmosférickým jevem (úder blesku) může dojít k nechtěnému vybavení standardního chrániče.
Druhou častou příčinou nežádoucího vypnutí chrániče je nárůst svodových proudů daný rozsahem instalace za jedním proudovým chráničem.
Stále více elektronických zařízení je například vybaveno interferenčními filtry, které generují konstantní 50Hz reziduální proud od 0,5 do 1,5 mA na jeden přístroj. V případě umístění více přístrojů na jedné fázi dochází k součtu těchto proudů a případnému vybavení klasického proudového chrániče. Řešením je rozdělení přístrojů s filtry na více obvodů tak, aby v žádném z nich tento reziduální proud nepřesáhl cca 30 % jmenovitého reziduálního proudu příslušného proudového chrániče. Nicméně ukazuje se, že kromě této konstantní 50Hz složky tyto filtry generují také další složky proudu „znečišťující“ instalaci, které může způsobit nechtěné vybavení, případně oslepení klasického proudového chrániče. V těchto případech lze použit proudové chrániče typu si, které jsou na tyto podmínky konstruovány.
Máte dotaz ohledně problematiky proudových chráničů? Neváhejte kontaktovat:
Schneider Electric CZ,s.r.o.
Thámova 13
186 00, Praha 8 - Karlín
Telefon: + 420 382 766 333
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
www.schneider-electric.cz
