Článek se zaměřuje na koordinace elektrických zařízení pro ochranu, odpojování, spínání a řízení v případě podmínek zkratu a také bere v úvahu hlediska normy ČSN 33 2000-1 ed. 2.
Ty jsou jsou důležité pro koordinaci elektrických zařízení, jako jsou: nadproudové ochranné přístroje (OCPD), řídicí a ochranné spínací přístroje (CPS), proudové chrániče (RCD), stykače a spouštěče, spínače a odpojovače.
Kombinovaná zkratová ochrana nadproudovými ochrannými přístroji (OCPD)
Tato metoda vypínání umožňuje používat zkratové ochranné přístroje s nižší vypínací schopností, než požaduje ČSN 33 2000-4-43 ed. 2. Je možné ji uplatnit pouze na přístroje určené pro ochranu před zkratem.
Podle ČSN 33 2000-4-43 ed. 2, čl. 434.5.1 se umožňuje, aby přístroj s nižší jmenovitou vypínací schopností, než je předpokládaný zkratový proud v místě jeho instalace, byl za určitých podmínek použit. V případě obr. 1 musí mít přístroj OCPD1 zkratovou vypínací schopnost odpovídající místu jeho instalace a kombinace OCPD1 a OCPD2 musí splňovat kombinovanou zkratovou vypínací schopnost v případě poruchy na straně zátěže od OCPD2.
Při volbě dvou přístrojů OCPD pro zajištění kombinované zkratové ochrany musí být proveden odkaz na návody výrobce OCPD na straně zátěže. Tyto návody se musí vztahovat ke zkouškám prováděným podle příslušných výrobkových norem, pokud to přichází v úvahu. Jestliže žádné informace výrobce nejsou k dispozici, nesmí být kombinovaná zkratová ochrana přístroji OCPD použita a každý OCPD musí splňovat v místě své instalace požadovanou zkratovou vypínací schopnost.
Jestliže to prohlašuje výrobce obou přístrojů, může být kombinovaná zkratová vypínací schopnost OCPD1 a OCPD2 vyšší než zkratová vypínací schopnost kteréhokoliv z těchto dvou OCPD. V tomto případě musí být vedení mezi oběma přístroji provedeno jako bezporuchové a nesmí tam být žádné zkratové příspěvky od jiných zařízení, která by byla paralelní k OCPD1.
Koordinace OCPD se samostatnými omezovači proudu, aby se zvýšila zkratová vypínací schopnost OCPD, může být uplatněna v souladu s návody výrobce.
Kombinovaná zkratová ochrana může být použita pro ruční motorové spouštěče, které mají zkratovou schopnost v kombinaci s OCPD, jestliže je to potvrzeno v dokumentaci výrobce.
Záložní ochrana stykačů nebo nadproudových relé
Stykače vyhovující ČSN EN 60947-4-1 ed. 3 nebo ČSN EN 61095 ed. 2 se používají k řízení zátěže. Tyto přístroje nezajišťují ochranu před zkraty, a tak musí být chráněny přístrojem chránícím před nadproudy (OCPD).
Řídicí a ochranné spínací přístroje (CPS) zajišťují ochranu před zkratem a tím poskytují vnitřní koordinaci.
Na obr. 2 je obvyklé schéma koordinace stykače s přístrojem na ochranu před zkratem (OCPD).
Podle ČSN 33 2000-5-51 ed. 3, čl. 512.1.2 musí být zařízení vybráno pro návrhový proud, který má při svém normálním provozu vést; musí být rovněž schopné přenášet proud, který jím pravděpodobně může protékat při abnormálních podmínkách. V případě zkratu propuštěná energie a vrcholový proud může způsobit, že stykač rozpojí své kontakty při úrovni proudu přesahující jeho zapínací a vypínací schopnost. Koordinace stykače a OCPD je zapotřebí k tomu, aby se zajistila bezpečná funkce i v případě zkratu.
Obr. 3 znázorňuje příklad koordinace mezi nadproudovým relé, stykačem a OCPD (např. jističem) v případě nadproudu.
Stykače musí být zvoleny a namontovány spolu s přístrojem na ochranu před zkratem uváděným výrobcem, aby se zajistilo, že jmenovitý podmíněný zkratový proud je vyšší než předpokládaný zkratový proud v místě instalace.
Jmenovitý podmíněný zkratový proud je možno zjistit typovou zkouškou, a tudíž údaje pro volbu OCPD musí být získány od výrobce stykače, přičemž se bere v úvahu jmenovitý pracovní proud, jmenovité pracovní napětí a odpovídající kategorii užití.
Tato informace se obecně poskytuje v tabulkách koordinace, které shrnují kombinace přístrojů, které jsou schopné zajistit bezpečné chování pro dané jmenovité podmíněné zkratové proudy.
Pro motorový obvod může být ochrana před proudy přetížení zajištěna samostatným nadproudovým relé elektricky propojeným se stykačem. V takovém případě musí být zajištěna též ochrana nadproudového relé, protože nadproudové relé samotné může být poškozeno energií (I2t) propuštěnou přístrojem OCPD. Tuto informaci obecně poskytují tabulky koordinace.
Záložní ochrana spínačů, přepínacích zařízení (TSE) nebo impulzních relé
Spínače vyhovující ČSN EN 60947-3 ed. 3 nebo ČSN EN 60669-2-4, přepínací zařízení (TSE) vyhovující ČSN EN 60947-6-1 ed. 2 a impulzní relé vyhovující normě ČSN EN 60669-2-2 ed. 2 se používají ke spínání zátěže nebo obvodů (např. distribučního rozváděče, světelných obvodů, zvláštních zátěží...). Tyto spínače nezajišťují ochranu před zkratem, a tak musí být chráněny nadproudovým ochranným přístrojem (OCPD).
Pojistkové kombinace podle normy ČSN EN 60947-3 ed. 3 sestávají ze spínače s vestavěnou pojistkou (pojistkami) a mají zkratovou schopnost uváděnou výrobcem a nevyžadují použití OCPD na straně zdroje.
V případě zkratu na straně zátěže od spínače poteče proud oběma zařízeními (OCPD a spínačem); proto je zapotřebí, aby propuštěná energie a vrcholová hodnota proudu, které jsou OCPD omezeny, odpovídaly zkratové odolnosti spínače, přepínacího zařízení (TSE) nebo impulzního relé.
Na obr. 4 je obvyklé schéma koordinace spínače s přístrojem na ochranu před zkratem (OCPD).
OCPD může být umístěn také na straně zátěže od spínače, přepínacího zařízení nebo impulzního relé, a to za předpokladu, že vedení mezi spínačem a OCPD na straně zátěže je zvoleno a provedeno tak, aby se minimalizovala rizika zemních poruch a zkratů.
Spínače, přepínací zařízení (TSE) a impulzní relé musí být zvoleny a namontovány spolu s přístrojem na ochranu před zkratem uváděným výrobcem, aby se zajistilo, že jmenovitý podmíněný zkratový proud bude rovný nebo vyšší než předpokládaný zkratový proud v místě instalace.
Jmenovitý podmíněný zkratový proud spínače je možno zjistit typovou zkouškou, a tudíž údaje pro volbu OCPD musí být získány od výrobce spínače, přičemž se bere v úvahu jmenovitý pracovní proud a jmenovité pracovní napětí.
Pro spínače odpovídající ČSN EN 60947-3 ed. 3, kde OCPD není zvolen podle návodu výrobce spínače, existuje pro koordinaci mezi OCPD a spínačem následující alternativní metoda:
- jmenovitá zkratová zapínací schopnost spínače je vyšší než vrcholová hodnota předpokládaného zkratového proudu v místě instalace a
- charakteristika čas - proud OCPD je v mezích Icw spínače, jak stanoví výrobce.
Záložní ochrana RCCB
RCCB vyhovující ČSN EN 61008-2-1 jsou určeny pro ochranu osob před úrazem elektrickým proudem. Mohou být také použity pro zajištění ochrany před nebezpečím požáru v důsledku setrvalé zemní poruchy. Zkratová výdržná schopnost těchto přístrojů je omezená, a tak musí být chráněny nadproudovými ochrannými přístroji (OCPD) na straně zdroje.
V případě zkratu na straně zátěže od RCCB poteče proud oběma přístroji (OCPD a RCCB); proto je zapotřebí, aby propuštěná energie a vrcholový proud, které jsou omezené OCPD, odpovídaly zkratové odolnosti RCCB.
Na obr. 5 je obvyklé schéma koordinace RCCB s přístrojem na ochranu před zkratem (OCPD).
Přístroje RCCB musí být voleny a namontovány spolu s přístrojem na ochranu před zkratem uváděným výrobcem, aby se zajistilo, že jmenovitý podmíněný zkratový proud bude vyšší nebo rovný předpokládanému zkratovému proudu v místě instalace.
Jmenovitý podmíněný zkratový proud RCCB s OCPD vztahující se k příslušnému jmenovitému pracovnímu proudu a jmenovitému pracovnímu napětí je dán výrobcem a je založen na výsledcích zkoušek podle ČSN EN 61008-2-1.
OCPD může být také umístěn na straně zátěže od RCCB, a to za předpokladu, že vedení mezi RCCB a OCPD na straně zátěže je zvoleno a provedeno tak, aby se minimalizovala rizika zemních poruch a zkratů.
