Princip proudového chrániče - 1. díl

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

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.

Proudovy_chranic_4p_62276_SE

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:

chranice_tabulka 

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.

chranice_graf_1

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.

chranice_graf_2

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.

chranice_schemaDruhou 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.

Zobrazit druhý díl.

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

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!
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.
Vyšší úroveň bezpečnosti s NKT instal CYKY Dca Inovovaný kabel s vylepšeným materiálem pláště, nešíří plamen, splňuje požární klasifikaci „Dca“.
Odborné semináře OEZ 2019 Registrujte se zdarma. Opravy a rekonstrukce rozvaděčů nn, správná volba proudových chráničů, selektivita jištění v programu Sichr.
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.