časopis z vydavatelství
FCC PUBLIC

Aktuální vydání

Číslo 2/2021 vyšlo
tiskem 10. 2. 2021. V elektronické verzi na webu 8. 3. 2021. 

Téma: Elektrické přístroje; Přístroje pro inteligentní sítě; Internet věcí

Hlavní článek
Technologie Internetu věcí v prostředí chytrého měření

Proudové chrániče Hager: správný typ pro každou aplikaci

Hager Electro, s. r. o. | www.hager.cz

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 chráničeObr. 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 IΔN je definován jako vztah bezpečného dotykového napětí UL a součtem odporů zemniče a ochranného vodiče k neživým částem RA.

Níže uvedená tabulka ukazuje maximální hodnoty RA (Ω) ve funkci IΔNUL (TT System).

Obr. 2. Tabulka s maximálními hodnotami RA (Ω) ve funkci IΔN a UL
Obr. 2. Tabulka s maximálními hodnotami RA (Ω) ve funkci IΔN a UL

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

Proudové chrániče s nadproudovou ochranou

Používání proudových chráničů se jmenovitým reziduálním proudem IΔN ≤ 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
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.