ElektroPrůmysl.cz, březen 2012

16 ElektroTrh.cz, březen 2012 Ochrana proudovými chrániči s ohledemna soustavu napájecí sítě Proudové chrániče nalézají uplatnění ve všech třech základních soustavách TN, TT a IT. Nicméně je- jich použití v každé z nich má svá specifika. Základní požadavky jsou uvedeny v ČSN 33 2000-4-41 ed. 2. Podstatnou skupinou ochran jsou ochrany automa- tickým (dříve samočinným) odpojením od zdroje. Požadované doby odpojení pro sítě TN a TT udává Tab. 1. Tyto hodnoty platí pro koncové obvody se jmenovitým proudem do 32 A. Pro ostatní obvody, a zejména distribuční soustavy je požadovaná doba odpojení 5 s v sítích TN a 1 s v sítích TT. Přísnější po- žadavky na dobu odpojení v síti TT oproti TN vyplýva- jí z horšího rozdělení napětí v poruchové smyčce. Ochranný vodič v sítích TN totiž obecně zaručuje nižší impedanci a příznivější rozdělení napětí, (tj. nižší oče- kávané dotykové napětí neživých částí), než uzemně- ní v soustavě TT. Pro automatické odpojení poruchy (např. zkrat ži- vé části na neživou, který bez včasného odpojení zna- mená nepřípustně vysoké dotykové napětí na původ- ně neživé části, a tím ohrožení osob), lze v dnešní době využít v podstatě dvě skupiny přístrojů. První skupinou jsou tzv. nadproudové ochranné prvky. Me- zi ně patří pojistky a jističe. Druhou skupinou jsou proudové chrániče, jež reagují přímo na rozdílový (re- ziduální, poruchový) proud. Pro včasné odpojení je kritická hodnota impedance poruchové smyčky. Po- žadavek na její maximální velikost lze shrnout do jed- noduchého vztahu Z s = U 0 / I a , kde Z s je impedance po- ruchové smyčky, U 0 je maximální dovolené dotykové napětí a Ia je vybavovací proud ochranného prvku, jež zaručuje odpojení v požadované době, viz tab. 1. Pro prostředí normální a nebezpečné se U 0 volí 50 V. V běžných situacích musí automatické odpojení v požadovaném čase zajistit nadproudový ochranný prvek. Výskyt nebezpečného dotykového napětí na neživých částech je totiž zpravidla způsoben méně či více dokonalým jednofázovým zkratem na neživou část. Toto však může být problematické zejména v rozsáhlejších sítích na jejich konci, kde nepříznivým způsobem může impedanci poruchové smyčky ovliv- nit i impedance fázového vodiče. Zde často není mož- no dosáhnout včasného odpojení pomocí nadproudo- vých ochranných prvků. Pro automatické odpojení lze pak s výhodou použít proudového chrániče (za vyba- vovací proud pro rychlé odpojení se volí v souladu s pětinásobek jmenovitého reziduálního proudu). Im- pedance smyčky totiž může být značně vyšší. V rovnici Z s = U 0 / I a značí Ia vybavovací proud ochran- ného prvku, což je pro nadproudové přístroje zpra- vidla několikanásobek proudu jmenovitého, ale pro proudový chránič se uvažuje pětinásobek jmeno- vitéhoreziduálního proudu. To jsou v praxi typicky stovky mA. Na tuto možnost samozřejmě pamatuje i ČSN 33 2000-4-41. Nicméně je nutné opět zopakovat, že je to postup vhodný pro nezbytné případy, nikoliv návrhářské pravidlo. Provozní spolehlivost nadprou- dových prvků spolu s poruchovou smyčkou dostateč- ně nízké impedance, je totiž obecně vyšší, než je tomu u proudových chráničů. Čili je nutné posuzovat všech- na ochranná opatření jako celek. Podstatnou poznám- kou taktéž je, že jak dle předmětových norem pro proudové chrániče ČSN EN 61008-1 ed. 2 nebo ČSN EN 61009-1 ed. 2, tak dle ČSN 33 2000-4-41 ed. 2, je nut- né proudové chrániče chránit před přetížením a zkra- tem, tj. předřadit jim nadproudový ochranný prvek! Síť 50 V < U 0 ≤ 120 V s 120 V < U 0 ≤ 230 V s 230 V < U 0 ≤ 400 V s U 0 > 400 V s AC DC AC DC AC DC AC DC TN 0,8 Poznámka 0,4 5 0,2 0,4 0,1 0,1 TT 0,3 Poznámka 0,2 0,4 0,07 0,2 0,04 0,1 Pokud je v síti TT dosaženo odpojení pomocí nadproudového ochranného přístroje a ochranné pospojování je spojeno se všemi cizími vodivými částmi v rámci instalace, je možno uplatnit maximální dobu odpojení předepsanou pro sítě TN. U 0 je jmenovité střídavé nebo stejnosměrné napětí vodiče vedení vůči zemi. Tab. 1: Maximální doby odpojení v sítích TN a TT pro koncové obvody do 32 A. ELEKTROINSTALACE