Proudové chrániče Hager: správný typ pro každou aplikaci

Známe je všichni ze své každodenní praxe, ale pojďme si trochu připomenout: jak fungují a k čemu slouží proudové chrániče, jaký typ se hodí do jaké aplikace. Známe také všechny novinky, které na chrániče kladou aktuální normy?

Známe je všichni ze své každodenní praxe, ale pojďme si trochu připomenout: jak fungují a k čemu slouží proudové chrániče, jaký typ se hodí do jaké aplikace. Známe také všechny novinky, které na chrániče kladou aktuální normy? 

Trocha teorie: Funkce proudového chrániče

Pracovní vodiče (fázové i neutrální) jsou navinuty kolem takzvaného součtového proudového transformátoru. Magnetická pole jednotlivých vodičů generují magnetický tok v součtovém proudovém transformátoru. Pokud jsou přitékající proudy stejné velikosti jako odtékající proudy (1. Kirchhoffův zákon), magnetický tok v transformátoru se zruší. V případě poruchy začne protékat zemní proud, v součtovém proudovém transformátoru vznikne nerovnováha, díky které je v pomocné cívce indukován proud. Indukovaný proud je úměrný poruchovému proudu a vede k přerušení hlavního obvodu pomocí vybavovacího relé. Spínací mechanizmus v případě poruchy vypne obvod ve všech pólech. Integrovaný volnoběh zajistí vypnutí i v případě zablokování přístroje v zapnuté poloze.

Pokud I₁ > I₂, je indukován magnetický tok v jádru součtového proudového transformátoru. Ten vygeneruje napětí v sekundárním vinutí, které spustí vybavovací relé.

Obr. 1. Funkce proudového chrániče

Význam reziduálního proudu

Proudové chrániče (RCCB a RCBO) byly navrženy tak, aby chránily lidi, hospodářská zvířata a majetek před přímým a nepřímým dotykem s živou či neživou částí elektrického zařízení. Vzhledem k tomu, že proudové chrániče monitorují také chyby v izolaci a vypínají nepřípustné unikající proudy, vede jejich použití také k funkci protipožární ochrany. Detekují poruchové proudy (reziduální proudy) proti zemi. Ty jsou rizikem v případě, kdyby došlo k dotyku živé části (části zařízení pod nebezpečným napětím) s částí těla. Toto nebezpečné napětí musí být odstraněno a to automatickým vypnutím během času ≤0,2 sekundy.

Bezpečnost osob

Přímý dotyk:
Kontakt osob s živými částmi elektrické instalace provozované na vyšší než bezpečné napětí.

Nepřímý dotyk (ochrana při poruše):
Kontakt s částmi pod napětím (tělem elektrického zařízení) v důsledku poruchy jeho izolace nebo krytu v případně neživé vodivé části zařízení.

Jmenovitý reziduální vybavovací proud proudového chrániče I_ΔN je definován jako vztah bezpečného dotykového napětí U_L a součtem odporů zemniče a ochranného vodiče k neživým částem R_A.

Níže uvedená tabulka ukazuje maximální hodnoty R_A (Ω) ve funkci I_ΔN a U_L (TT System).

Obr. 2. Tabulka s maximálními hodnotami R_A (Ω) ve funkci I_ΔN a U_L

Funkce vybavení na poruchové proudy může:
– být instalována v jističi, pak se jedná o proudový chránič s nadproudovou ochranou (kombík / RCBO),
– být začleněna do výkonového jističe tak, že vznikne jistič zahrnující ochranu reziduálním proudem (CBR),
– být obsažena v kombinaci chráničového relé a proudových transformátorů ovládající jiný kontaktní systém, např. jistič, vypínač či stykač. Toto se nazývá stavebnicový proudový chránič (MRCD) a slouží pouze pro ochranu majetku.

Jak funguje zkouška správné funkce proudového chrániče

Zkoušku je doporučeno provádět každých šest měsíců. V případě mobilních systémů se doporučuje provádět zkoušku v pracovní dny. Po stisknutí testovacího tlačítka se přes odpor vygeneruje poruchový proud. Zkušební obvod přístroje je umístěn mimo součtový proudový transformátor, takže lze zkontrolovat funkci vybavovacího relé a spínacího mechanizmu. Zkouška zařízení funguje, pouze pokud je připojeno síťové napětí.

Pomocník při výběru proudového chrániče

Proudový chránič typ A
Proudové chrániče Hager typ A zahrnují verze s podmíněnou zkratovou odolností 6 a 10 kA. Tyto přístroje jsou komerčně nejznámější a jsou určeny pro střídavé a pulzující reziduální proudy. Kromě sinusových střídavých reziduálních proudů tyto výrobky detekují také hladké stejnosměrné proudy do 6 mA. Typ A lze použít pro všechny obvody a zátěže neobsahující měniče frekvence nebo zařízení na změnu napětí – pokud výrobce těchto zařízení výslovně nevyžaduje jiný typ proudového chrániče, protože je v něm nainstalovaná zmiňovaná technologie.

Řada proudových chráničů Hager typ A je doplněna třemi speciálními verzemi časově závislého vypnutí:
– s krátkodobým zpožděním typ A / G,
– s krátkodobým zpožděním typ A / HI s vysokou imunitou proti proudovým rázům během spínacích operací a při krátkodobém přepětí,
– selektivní varianty typ A / S se zpožděním s dobou nepůsobení minimálně 40 ms.

Bez ohledu na krátké časové zpoždění lze pro ochranu osob použít proudové chrániče typu G a HI sreziduálním proudem I_ΔN 30 mA. Naopak selektivní typ A / S se používá pouze k preventivní protipožární ochraně.

Proudový chránič typ F
Proudové chrániče typu F nabízí Hager s podmíněnou zkratovou odolností 10 kA. Na jedné straně tyto přístroje pokrývají všechny požadavky, které musí splňovat proudový chránič typu A. Jsou také krátkodobě zpožděné a jsou odolné vůči proudovým rázům (typ A/HI). Kromě toho také dokáží detekovat nejenom střídavé a pulzující stejnosměrné reziduální proudy, ale navíc reziduální proudy, které se skládají ze smíšené frekvence až do 1 kHz.

K takovým poruchovým proudům může dojít např. v jednofázových střídavých zařízeních, která regulují pomocí měniče frekvence rychlost střídavých motorů. To je častý případ v moderních domácích spotřebičích, jako jsou pračky, klimatizační jednotky nebo tepelná čerpadla.

Proudový chránič typ B a typ B+
Série proudových chráničů Hager typu B je k dispozici také s podmíněnou zkratovou odolností 10 kA. Tyto přístroje mohou detekovat reziduální proudy typu A a F a také hladké a pulzující stejnosměrné reziduální proudy. Jsou tedy vhodné pro ochranu všech typů zařízení, se kterými se lze v praxi v obvodech a zátěžích setkat.

Řada proudových chráničů Hager typ B je tvořena třemi typy:
– základní verze B,
– verze B+, která je určena pro „protipožární ochranu“ i při vysokofrekvenčních poruchových proudech do 100 kHz,
– selektivní varianta B / S se zpožděním s dobou nepůsobení minimálně 40 ms.

Obr. 3. Typy proudových chráničů Hager pro standardní i speciální aplikace

Proudové chrániče s nadproudovou ochranou

Používání proudových chráničů se jmenovitým reziduálním proudem I_ΔN ≤ 30mA je v normálním provozu uznáváno jako doplňková ochrana před úrazem elektrickým proudem, selžou-li jiná ochranná opatření nebo není-li uživatel pečlivý. Používání takových ochranných zařízení není uznáváno jako jediný prostředek ochrany a nevylučuje nutnost použití ochranných opatření k základní a doplňkové ochraně podle normy 33 2000-4-41 ed. 3 odst. 415.1.2.

Proudový chránič s nadproudovou ochranou RCBO3 z portfolia Hager zajišťuje sjednocení obou funkcí – tzn. základní a doplňkové ochrany – do jednoho zařízení. Díky tomu, že jsou obě funkce kombinovány v jednom zařízení, jsou výdaje na montážní práce výrazně sníženy. Proudové chrániče s nadproudovou ochranou vypínají jak fázový, tak i nulový pól v případě výpadku. Toto je obzvláště důležité v případě unikajících proudů a výrazně se tak zvyšuje bezpečnost uživatelů. Díky řešení používanému v chráničových blocích RCBO3 se dodatečně zvyšuje bezpečnost instalace.

Jedinečný koncept přístroje umožňuje vypnutí obvodu, ve kterém došlo ke zkratu nebo k přetížení. Kompaktní konstrukce přístroje dokáže zvýšit přehlednost zapojení ochran v instalaci. Rovněž se tím velmi usnadňuje diagnostika a řešení případných problémů.

Více informací lze získat zhlédnutím videa na Youtube kanálu Hager.

Obr. 4. Kombinovaný proudový chránič RCBO3 s jističi – 3 × 1P+N od společnosti Hager

Proudové chrániče Hager nyní se systémem bezšroubového připojení quickconnect

Společnost Hager nabízí proudové chrániče, ale i další modulární přístroje a rozváděče nyní také ve variantě quickconnect, tzn. s bezšroubovými svorkami. Systém rychlého bezšroubového připojení quickconnect získal v uplynulém roce prestižní ocenění, a sice zlatou Známku kvality pro výrobek-technologii pro stavitelství a architekturu 2020. Porota ocenila hlavní výhody systému quickconnect, kterými jsou zejména rychlost montáže a bezpečnost instalace. Připojení pomocí pružinových svorek místo šroubových spojů při instalaci ušetří až 40 % času ve srovnání se šroubovými svorkami. Na produkty s bezšroubovými svorkami společnost Hager dále poskytuje prodlouženou záruku v délce 5 let.