Proudové chrániče - 2. díl

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

V dnešní době je k dispozici velký sortiment typů proudových chráničů s různými vlastnostmi, se kterými je bez problémů možné zajistit vysokou míru bezpečnosti a současně vyřešit i problémy s nežádoucím vypínáním. Obě hlediska jsou důležitá a tomu je třeba podřídit výběr vhodných typů.

Průběhy proudů v pracovních vodičích a tomu odpovídajících průběhů reziduálních proudů jsou zřejmé z tabulky uvedené hned v několika normách, například ČSN IEC 755, ČSN EN 62423, ČSN 33 2000-5-53, aj. Jedná se o obecný popis, problém ale spočívá v tom, že ne vždy je jasné, jaký tvar reziduálního proudu může elektrické zařízení produkovat. Toto by měl určit hlavně výrobce elektrického zařízení, ale zatím je to spíše jen zbožné přání. Proto je dobré znát některé podrobnosti, zejména jestli se jedná o jednofázové, dvojfázové či trojfázové napájení, princip funkce elektrického zařízení, riziko pro obsluhu při vzniku poruchy, atd.

stepan proudove chranice 3

Princip funkce typu AC a A je všeobecně známý. Základní konstrukční provedení používá součtový proudový transformátor, vybavovací relé (nejčastěji s permanentním magnetem) a spínací mechanismus. Podle provedení se může jednat o kompaktní přístroje, nebo také o propojení jednotlivých přístrojů (chráničové relé, průvlakový součtový proudový transformátor a výkonový jistič případně stykač), což se používá hlavně u výkonnějších spotřebičů s vyššími jmenovitými proudy.

Základní rozdíl mezi typy AC a A je v použitém materiálu jádra součtového proudového transformátoru.
Při působení vyšších hodnot stejnosměrného proudu u typu AC, A (případně typu F nebo U) dojde k nasycení magnetického materiálu součtového proudového transformátoru a proudový chránič se stane necitlivým na jakékoli další reziduální proudy. Proudový chránič tzv. oslepne (angl. blinding phenomena) a tím je zrušena jeho ochranná funkce. Proto se stále více prosazují proudové chrániče typu B (v různých variantách), které jsou schopné spolehlivě vypnout jakékoli formy reziduálního proudu a to v rozsahu frekvencí, na které jsou příslušné typy konstruovány.

Konstrukční řešení typu B je odlišné od běžných proudových chráničů typu AC a A. Základní částí je speciální provedení součtového proudového transformátoru, který je buzen pomocným vysokofrekvenčním generátorem. Tím se vytváří ustálený střídavý magnetický tok. Změna reziduálního proudu vyvolá změnu intenzity magnetického pole a to vede ke změně sekundárního napětí součtového proudového transformátoru. Je-li změna významná, pak dá elektronický vyhodnocovací obvod popud k vybavovacímu relé, které zajistí vybavení spínacího mechanismu. Proudové chrániče typu B jsou napěťově závislé v oblasti stejnosměrných reziduálních proudů, ale v oblasti střídavých a pulzujících stejnosměrných proudů jsou konstruovány jako napěťová nezávislé. Starší konstrukce typů B využívaly dva samostatné proudové transformátory, novější konstrukce jsou konstruovány s jedním společným proudovým transformátorem pro všechny druhy proudů.

stepan proudove chranice 4

stepan proudove chranice 5

Vlastnosti jednotlivých typů jsou popsány výrobkovými normami. Konstrukcí proudového chrániče je dáno, jaké vlastnosti má mít po celou dobu své životnosti. Pokud chce revizní technik prověřovat vlastnosti proudových chráničů i se zohledněním vlivů různých druhů reziduálních proudů (například u typů A a B), znamená to simulovat zkušební postupy používané na zkušebně. K tomu si musí pořídit vhodný, k tomuto účelu, určený revizní přístroj. Zkušenosti ze západních zemí, kde se tyto měření občas provádí již delší dobu, však ukazují, že výsledky měření jsou v naprosté většině ve shodě s deklarovanými parametry výrobců. Z pohledu smyslu revizí je to činnost, která podává jen doplňkovou informaci a daleko důležitější je zaměřit se na kontrolu možných rizik, byť s jednoduššími přístroji a věnovat se posouzení skutečných rizik, která mohou v daném provozu nastat. Daleko důležitější je dbát na jednoduché ověřování funkce pomocí testovacího tlačítka, než jednou za čas provést důkladné prověření všech parametrů, které měřicí přístroj pro revize nabízí.

stepan proudove chranice 6

stepan proudove chranice 7

V mnoha zemích se v nově zaváděných předpisech pro běžné domovní instalace použití typu AC stále více omezuje a připouští se použití pouze typů A nebo B. Jedná se hlavně o ty země, které následují německé předpisy. V sítích TN přitom existuje jen velmi malé riziko úrazu z důvodu selhání typu AC vlivem stejnosměrného proudu, protože v záloze vždy zůstává jistič, nebo pojistka. Je samozřejmě možné provést podrobné zdůvodnění, kdy ještě v běžných instalacích postačuje použití typů AC, ale vzhledem k téměř stejné ceně typů A a AC již není nutné trvat na zdůvodnění možnosti používání typů AC a postupně přejít na typy A.

Stále je nutné pamatovat na to, že při možné poruše se posuzuje vliv reziduálního proudu, který může negativně ovlivnit funkci proudového chrániče a proto se musí rozlišovat mezi proudem zátěže a reziduálním proudem. Mezi elektrotechniky, kteří se nechtějí zabývat pravidly pro výběr vhodného typu se objevují i názory, že při dnešní snadné dostupnosti typů B by se preventivně měly všude používat typy B. To je samozřejmě přemrštěný a neprofesionální přístup.

stepan proudove chranice 8

Jiná situace nastává v průmyslových instalacích, kde se stále častěji používají frekvenční měniče pro řízení otáček asynchronních motorů, nebo instalacích fotovoltaickými elektrárnami (DC/AC střídače). V těchto případech je povinností výrobce střídačů upozornit na možnost vzniku stejnosměrných reziduálních proudů a nejlépe předepsat přímo typ proudového chrániče. Není-li tato informace v návodu uvedena, je nutné se dotázat u výrobce. Bohužel se ale většinou nedočteme nic konkrétního, většinou se uvádí jen obecná formulace, že „chránič typu B se použije v případě, kdy se při poruše může vyskytnout DC složka poruchového proudu". Takže jaký typ proudového chrániče vlastně použít? Ve většině případů uživatel neví, jak se zařízení při možné poruše bude chovat. Dobré vodítko nám nabízí norma ČSN EN 50178 - Elektronická zařízení, kde najdeme popis aplikací s výkonovými prvky a rovněž i návod na možná řešení. Uvedené hodnoty výkonů 4 kVA pro pohyblivá připojení jsou orientační (například v německé verzi VDE 0160 se uvádí proud zařízení do 16 A). U lehčích spotřebičů s pohyblivým přívodem se předpokládá možnost jejich držení v ruce, což je podstatné kritérium pro volbu citlivosti proudového chrániče (30 mA). U upevněných zařízení třídy I je požadavek na citlivost 30 mA neopodstatněný, i když se s ním v některých projektech setkáváme.

stepan proudove chranice 9

Z uvedených požadavků vyplývají následující důležité závěry:

  • v domovních a podobných instalacích s nepravděpodobným výskytem stejnosměrných reziduálních proudů se použijí typy AC, případně A;
  • v instalacích s frekvenčními měniči a spínanými zdroji s jednofázovým, nebo dvoufázovým napájením se použijí proudové chrániče typu A, resp. k tomu určené typy s upravenou frekvenční charakteristikou (U nebo F);
  • v obvodech s výkonnými frekvenčními měniči a spínanými zdroji s trojfázovým napájením se musí použít proudový chránič typu B, resp. k tomu určené typy s upravenou frekvenční charakteristikou (B+, Bfq, případně další).

Aktuální číslo časopisu

ElektroPrumysl cz cerven 2019 CL

ElektroPrůmysl.cz, červen 2019

Číslo je zaměřené na identifikační systémy a průmyslové značení, trafostanice a transformátory.

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

Nová řada svítidel VARIOLINE Poskytuje výjimečné LED osvětlení v rozváděčích v jejich plné hloubce a výšce.
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!
Excelentní znalosti v oblasti decentralizaceZískejte cenné informace o cestě k inteligentnějšímu řešení automatizace.
VOLTWORLD.cz - Svět měřicí techniky! Internetový obchod s kvalitní měřicí technikou osvědčených světových značek. Akční ceny, výhodné sady, půjčovna, servis, kalibrace, školení a semináře.
Vyšší úroveň bezpečnosti – NKT instal CYKY Dca Inovovaný kabel s vylepšeným materiálem pláště, nešíří plamen, splňuje požární klasifikaci „Dca“.
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.