Zkratová odolnost rozváděčů nízkého napětí

Zkratové proudy a vypínání zkratového proudu mohou mít za následek různé druhy namáhání:

• extrémně velké síly mezi vodiči,
• velmi vysoké oteplení ve velmi krátké době,
• ionizace vzduchu v důsledku vypnutí oblouku, což má za následek nižší vzduchovou izolaci,
• přetlak v důsledku vypnutí oblouku, což má za následek velké síly působící na skříň.

Rozváděče mají být schopné vydržet tepelné a dynamické namáhání v důsledku zkratových proudů vycházejících z napájecích zdrojů, k nimž jsou připojeny.
Není-li stanoveno v pokynech výrobce pro provoz a údržbu jinak, rozváděče, které byly vystaveny zkratu, mají být podrobeny prohlídce a/nebo údržbě prováděné kvalifikovanými pracovníky, aby se stanovilo, zda je rozváděč vhodný pro další provoz.

Předpokládaný zkratový proud na svorkách napájení I_cp (kA)

Předpokládaný zkratový proud je proud, který by protékal, kdyby napájecí vodiče rozváděče byly spojeny nakrátko se zanedbatelnou impedancí na svorkách napájení rozváděče. Ve většině případů poruchy vyskytující se v praxi mají impedanci, která má za následek nižší poruchový proud ve srovnání s předpokládaným zkratovým proudem. Volba rozváděče, který je navržen a ověřen pro předpokládaný poruchový proud, tedy obvykle zahrnuje určitou bezpečnostní rezervu.
Předpokládaný zkratový proud je obvykle vyjádřen jako efektivní hodnota krátkodobého proudu pro stanovenou dobu trvání, např. 0,2 s; 1 s nebo 3 s, nebo podmíněný zkratový proud, což je snížený omezený proud, který je omezen činností předřazené ochrany.
Z toho proudu je rozváděči přiřazen výrobcem rozváděče jmenovitý zkratový výkon, definovaný jako maximální předpokládaný zkratový proud, který je možné přiložit na přípojný bod soustavy. Je-li přiřazený jmenovitý zkratový výkon založen na podmíněném zkratovém proudu, výrobce rozváděče dodá podrobné údaje o požadované předřazené ochraně.
Terminologie definující jmenovitý zkratový výkon rozváděče je shrnuta takto:

• jmenovitý dynamický výdržný proud (I_pk);
• jmenovitý krátkodobý výdržný proud (I_cw);
• jmenovitý podmíněný zkratový proud rozváděče (I_cc).

Rozváděče jsou chráněny proti zkratovým proudům pomocí například jističů, pojistek nebo kombinací obou, které jsou předřazeny rozváděči. Často je přívodní funkční jednotka rozváděče zařízení jistící před zkratem (SCPD), které může dále redukovat požadavky rozváděče týkající se zkratu. Pokud dává uživatel přednost určitému typu zařízení jako přívodní funkční jednotka, má to být specifikováno.
Uživatel má specifikovat předpokládaný zkratový proud (I_cp), který je možno přiložit na přívodní svorky rozváděče.
Předpokládaný zkratový proud v nulovém vodiči V trojfázových obvodech je poruchový proud v nulovém vodiči snížen, vzhledem k trojfázovému zkratovému proudu, impedancí v obvodu nulového vodiče. V typické síti zkratový proud v nulovém vodiči nepřesahuje 60 % trojfázové hodnoty.
Pokud je v obvodu nulový vodič a předpokládaný zkratový proud v nulovém vodiči je vyšší než 60 % trojfázového zkratového proudu, uživatel má specifikovat hodnotu požadovaného maximálního přípustného zkratového proudu v nulovém vodiči.

Předpokládaný zkratový proud v ochranném obvodu

Stejně jako v případě obvodu nulového vodiče je předpokládaný zkratový proud v ochranném obvodu snížen, vzhledem k trojfázové hodnotě, impedancí v ochranném obvodu. Je tedy třeba věnovat ochrannému obvodu stejnou pozornost jako obvodu nulového vodiče.

Zařízení jistící před zkratem

Uživatel může navrhnout, aby zařízení jistící před zkratem (SCPD) bylo zahrnuto do rozváděče, nebo aby bylo vně rozváděče. Alternativně může být akceptováno doporučení výrobce.
V případě rozváděčů se zařízením jistícím před zkratem vestavěným do přívodní jednotky má uživatel poskytnout hodnotu předpokládaného zkratového proudu, který se může vyskytnout na přívodních svorkách rozváděče. Výrobce zase dodá dokumentaci nebo označení přívodní jednotky uvádějící zkratovou odolnost rozváděče chráněného přívodní funkční jednotkou.
Je-li jako zařízení jistící před zkratem použit jistič se spouští se zpožděním, výrobce stanoví maximální zpoždění a nastavení proudu odpovídající uvedenému předpokládanému zkratovému proudu.
V případě rozváděčů, kde zařízení jistící před zkratem není vestavěno do přívodní jednotky, výrobce uvede zkratovou odolnost jedním nebo více následujícími způsoby:

• jmenovitý krátkodobý výdržný proud (I_cw) spolu s přidruženou dobou trvání;
• jmenovitý dynamický výdržný proud (I_pk);
• jmenovitý podmíněný zkratový proud (I_cc).

V případě rozváděče, který má několik přívodních jednotek, u nichž je nepravděpodobné, že budou v provozu současně, může být zkratová odolnost uvedena pro každou z přívodních jednotek v souladu s tím, co je uvedeno výše.
Informace týkající se rozváděče s několika přívodními jednotkami, u nichž je pravděpodobné, že budou v provozu současně, nebo který má jednu přívodní jednotku a jednu nebo více vývodních jednotek s velkým výkonem, které budou pravděpodobně přispívat ke zkratovému proudu, jsou uvedeny v posledním odstavci.
Uživatel má specifikovat přídavné ochranné funkce požadované od přívodního zařízení jistícího před zkratem, jako je přetížení nebo omezení obloukového zkratu.

Koordinace zařízení jistících před zkratem včetně podrobných údajů o vnějším zařízení jistícím před zkratem

Spínací přístroje a součásti vestavěné do rozváděčů budou odpovídat příslušným normám IEC.
Výrobce zvolí spínací přístroje a součásti tak, aby byly vhodné pro konkrétní aplikaci se zřetelem na vnější návrh rozváděče (např. nekrytý nebo krytý), jejich jmenovitá napětí, jmenovité proudy, jmenovitý kmitočet, životnost, zapínací a vypínací schopnost, zkratovou odolnost atd.
Všechny spínací přístroje a součásti, které mají zkratovou odolnost a/nebo jmenovitou vypínací schopnost menší, než se pravděpodobně vyskytnou na místě instalace, budou dostatečně chráněny pomocí ochranných zařízení omezujících proud, jako jsou pojistky nebo jističe.
Koordinace spínacích přístrojů a součástí, například koordinace spouštěčů motorů se zařízeními jistícími před zkratem, budou odpovídat příslušným normám IEC.
Jestliže pracovní podmínky vyžadují maximální kontinuitu napájení, nastavení nebo volba zařízení jistících před zkratem v rozváděči budou, kde je to možné, odstupňovány tak, aby zkrat v kterémkoliv výstupním obvodu byl vypnut spínacím přístrojem instalovaným v obvodu, v němž došlo k poruše, aniž by byly ovlivněny ostatní výstupní obvody, čímž se zajistí selektivita ochranného systému.
Koordinace ochranných zařízení má být předmětem dohody mezi výrobcem a uživatelem. Taková dohoda může být nahrazena informací uvedenou v dokumentaci výrobce.

Údaje spojené se zátěžemi, které budou pravděpodobně přispívat ke zkratovému proudu

Rozváděč může mít několik přívodních jednotek, u nichž je možné, že budou v provozu současně, a jednu nebo více vývodních jednotek s velkým výkonem, které budou pravděpodobně přispívat ke zkratovému proudu. V takových případech má uživatel poskytnout příslušné údaje pro dotčené obvody. Výrobce poté určí hodnoty předpokládaného zkratového proudu pro každou přívodní jednotku, každou vývodní jednotku a přípojnice, a podle toho dodá rozváděč.