Koordinace proudových chráničů a svodičů přepětí

Typografie
  • Nejmenší Malé Střední Velké Největší
  • Default Helvetica Segoe Georgia Times

Velmi důležitým aspektem při instalaci proudových chráničů je jejich koordinace se svodiči přepětí. Podcenění této otázky může znamenat jednak problémy s nežádoucím vybavením proudových chráničů, možnost zničení proudového chrániče, ale i neúčinnost ochran svodiči přepětí. Pro řádnou a spolehlivou funkci je nutno respektovat několik základních zásad.

Hlavním pravidlem je instalovat proudový chránič za svodič přepětí. Směr řazení přístrojů není odvislý od směru toku energie z napájecí soustavy, ale je dán předpokládaným tokem impulsního nebo výbojového proudu, který má svodič odvést. Situaci ilustruje obr. 1.

koordinace chranicu 1

V případě svodičů bleskových proudů (třída B, I) je uvedená zásada naprosto zásadní. Pokud by nebyla dodržena, hrozí všechna tři výše uvedená rizika. Impulsní proud blesku, který by do svodiče protékal přes proudový chránič, by ho v případě velmi nízkých hodnot pravděpodobně vybavil (viz parametr odolnost proti rázovým proudům). V reálné situaci bude, ale často hodnota natolik vysoká, že dojde k fyzickému zničení chrániče. Nejen, že by vznikla takováto škoda, ale navíc zničením chrániče je přerušena vodivá cesta pro bleskový proud do svodiče. Tím je tedy ochrana svodičem vyřazena a to právě v okamžiku, kdy je jí třeba.

Svodiče přepětí třídy II (C) představují obdobný problém. Odlišností je, že tyto svodiče slouží i jako ochrana proti spínacím přepětím, kdy obvykle není možno zajistit správné řazení svodičů a proudových chráničů (i z toho pohledu, že přepětí se šíří i elektromagnetickým polem vzduchem). Nicméně tam, kde je to možné, je nutno uvedené pravidlo o řazení respektovat. Opět totiž hrozí i fyzické zničení proudového chrániče, nejen jeho nežádoucí vybavení. Je nezbytné mít na paměti, že první a druhý stupeň ochran svodiči přepětí (tj. třídy B a C, resp. I a II) chrání proti přepětím i vlastní elektroinstalaci, v tomto případě tedy proudový chránič. Z hlediska předpokládaného toku bleskových proudů je nutné tuto podmínku dodržet vždy, zpravidla umístěním svodiče C (II) bezprostředně za první stupeň (třída B, I). Z pohledu průmyslových přepětí o předpokládané intenzitě takové, která je schopna instalaci poškodit, platí totéž. Pro přepětí (a tím i příslušné rázové proudy) nižších intenzit zůstává problémem nedestruktivní vybavení chrániče. Tuto situaci dokáže velmi výrazně zlepšit použití chrániče typu G na místo typu základního.

koordinace chranicu 2

U třetího stupně ochran, tj. svodičů přepětí třídy D nebo III, je situace odlišná. Odlišnost vyplývá ze dvou kritérií. Intenzity přepětí a doprovázející rázové proudy v drtivé většině nedosahují hodnot, které by proudový chránič poškodily. Navíc z pohledu toho, že tyto svodiče je pro řádnou ochranu nutno montovat co nejblíže chráněnému spotřebiči, je v reálné praxi obvykle nemožné proudový chránič umístit až za tento stupeň. Pro potlačení nežádoucích vybavení je opět účelné používat na místo základního typu chrániče v provedení G.

Doposud jsme se zabývali pouze problémem, který u kombinace svodičů přepětí a proudových chráničů způsobují rázové proudy. Nicméně v obvyklém případě sítě TN-C-S nebo TN-S bude jeden nebo více svodičů zapojen proti vodiče PE. Proud, který tímto svodičem proteče, je pak z pohledu předřazeného proudového chrániče vnímám jako reziduální proud a chránič může vybavit se všemi negativními důsledky a následky. Jelikož jsme výše uvedli, že ochrana svodiči před účinky blesku by měla být vždy provedena před proudovým chráničem, týká se tento problém pouze ochrany před spínacím přepětím. Nicméně toto je možná na první pohled paradoxně závažnější případ. Důvody jsou v podstatě dva. Prvním je skutečnost, že četnost výskytu přepěťových pulsů je nesrovnatelně vyšší. Frekvence pulsů např. od spínaného zdroje může být řádově 100 kHz i více. Druhým je skutečnost, že energie pro přepěťový puls je dodána z napájecí soustavy, tudíž v jednom směru chráničem skutečně prochází (na rozdíl od atmosférických přepětí). V těchto případech pochopitelně situaci nevyřeší chránič typu G (čímž však není zatracen, obvykle se totiž vyskytují oba druhy komplikací najednou). Uvedený problém je typický pro tzv. zapojení svodičů 4+0, viz obr. 2.

koordinace chranicu 3

Všechny pracovní vodiče jsou přes stejný typ svodiče spojeny s vodičem ochranným. Je tedy jasné, že veškerý proud, který tyto svodiče odvádějí, je z hlediska předřazeného proudového chrániče proudem reziduálním.

Řešení je velmi jednoduché. Jelikož spínací přepětí vzniká v drtivé většině mezi vodiči pracovními, není třeba pro tyto případy svodiče zapojovat proti ochrannému vodiči. Lze využít tzv. zapojení 3+1, viz obr. 3.

Protože spínací přepětí mají charakter přepětí příčného, lze je odvést pouze mezi pracovními vodiči, kde ostatně vznikají. Toto zapojení má i tu výhodu, že příčné přepětí je omezeno mnohem lépe, než v zapojení 4+0. Mezi nulovým a ochranným vodičem je zapojeno tzv. sčítací jiskřiště. To je aktivováno pouze v případě velmi neobvyklého přepětí mezi N a PE vodiči. Díky své jiskřišťové konstrukci je v klidovém stavu nulový unikající proud.

Bezplatný odběr časopisu

Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.

Časopis vychází 1x měsíčně.

Aktuální číslo časopisu

ElektroPrumysl

ElektroPrůmysl.cz, únor 2024

Číslo je zaměřené na osvětlovací techniku, nouzové osvětlení, software v automatizační technice, elektrotechnice a energetice.

Zajímavé odkazy

Schneider Electric | Vezměme to prakticky! EcoStruxure Power Design – NOVINKY | Nejširší nabídka 3f UPS na trhu |Spínací, jistící a ochranné přístroje | VN rozváděče bez plynu SF6 | EcoStruxure for eMobility – nabíjecí stanice | Jak jednoduše vybrat správný 3f zdroj UPS
Inspekční minikamera s bezdrátovým přenosem obrazu První inspekční minikameru na světě, která využívá k přenosu obrazu vestavěný wi-fi hotspot pro pohodlné a bezpečné inspekce i těch nejnepřístupnějších míst.
Z elektrárny rovnou do vaší firmy Rezervujte si dodávku elektřiny přímo v elektrárně. Výhodná nabídka elektřiny pro velkoodběratele přímo od výrobce.
Panasonic - Přesná detekce laserovým měřicím senzorem HG-F Dosah až 3 metry, robustní hliníkové pouzdro a snadné nastavení. Miniaturními rozměry 20 x 44 x 25 mm a krytí IP67 včetně digitálního displeje.

Najdete nás na Facebooku