Každou elektrickou instalaci je třeba jistit proti případným poruchám, které mohou vznikat vlivem stárnutí materiálů, vnějším vlivům, poškozenými elektrickými zařízeními nebo špatným zacházením s těmito zařízeními.
Přetížení nadproudem způsobuje tepelné namáhání vodičů a jejich izolace. U nadproudu je důležitá doba jeho trvání, protože pokud obvodem prochází proud, který se přibližuje jmenovitému proudu, nemusí být nebezpečný. Při dlouhodobém nadproudu dochází k vybavení ochrany. Přepětí je nebezpečné zvláště pro izolaci vodičů či spotřebiče připojeného k síti. Při zkratech, které jsou nejčastější poruchou, dochází téměř k okamžitému vybavení ochrany. Při návrhu ochrany je důležitá tzv. selektivita jištění, která zaručuje správné řazení ochranných prvků v obvodech. Dále uvedeme nejčastější typy poruch a jejich příčiny.
Přetížení
Mírné zvýšení proudu, které vedení nepoškodí okamžitě, ale časem povede k tepelnému přetížení. K nárůstu může dojít v průběhu času nebo téměř okamžitým skokem do ustáleného proudu.
Typické příčiny
- Poruchy izolace
- Průboje mezi fázemi
- Průboje mezi fází a nulovým vodičem
Zkraty
Poruchy s velmi nízkou impedancí a velice vysokými proudy, které mohou dosahovat až 20násobku jmenovitého proudu.
Typické příčiny
Zkrat mezi fází a nulovým vodičem s velmi nízkou impedancí v důsledku:
- Průboje v izolaci
- Mechanického poškození vedení
- Proniknutí vody
Reziduální proudy
Poruchy mezi fází a zemí s vysokou nebo nízkou impedancí. Mohou vyústit ve velmi nízké svodové nebo poruchové proudy, buď mnohem nižší, nebo vyšší než jmenovité proudy.
Typické příčiny
Změny v izolaci a odporu izolace v důsledku:
- vlhkosti
- stárnutí nebo mechanického namáhání
- prachu, nečistot atd.
Poruchové oblouky
Typicky se vyskytují ve jmenovitém nebo mírně nižším proudu, a tudíž se obtížně detekují. Malé oblouky mohou časem růst z důvodu postupného poškozování izolace. Jsou identifikovány díky vysokofrekvenčnímu šumu a průboji poruchového proudu při průchodu napětí nulou.
Sériové poruchové oblouky
Jsou nejběžnější. Vznikají při poruše napříč fází nebo nulovým vodičem. Jsou detekovatelné pouze pomocí přístroje AFDD.
Paralelní poruchové oblouky
Vznikají při poruše mezi fází a nulovým vodičem. Celkový proud v obvodu se zvýší v závislosti na impedanci zátěže.
Typické příčiny
Poškozené nebo zmáčklé vodiče vedoucí k oblouku, který nepřetržitě nebo přerušovaně spaluje a poškozuje izolaci.
Důsledky poruch
Nejobvyklejším důsledkem je ztráta napájení, která je zapříčiněna velmi vysokými nadproudy poškozujícími vedení, zařízení instalace nebo sběrnice. Navrženy pro ochranu vedení před zkraty a nadproudy v elektrických instalacích nízkého napětí jsou jističe.
Elektrický proud se považuje za zdroj vznícení u mnoha požárů. Mnoho poruchových proudů lze snadno detekovat, ale sériové a paralelní poruchové oblouky nebylo možné detekovat, dokud nebyly vynalezeny obloukové ochrany AFDD.
Zásahy elektrickým proudem mohou způsobit vážné nebo smrtelné úrazy. Proudové chrániče jsou nejdůležitějšími přístroji pro ochranu před úrazem elektrickým proudem. Proudové chrániče, které umí detekovat a odpojit vysokofrekvenční poruchové proudy (typy F a B), jsou stále důležitější, protože výskyt spotřebičů s vestavěnými frekvenčními měniči je stále častější.
Správná kombinace ochranných přístrojů minimalizuje riziko požárů a poskytuje ochranu před ztrátou napájení, ochranu majetku a životů.
