Automatické odpojení od zdroje, ochranné přístroje

Automatické odpojení od zdroje

Ochrana zabraňuje vzniku nebezpečí úrazu v důsledku velikosti a trvání dotykového napětí v případě poruchy elektrického zařízení. Toto ochranné opatření vyžaduje koordinaci provedení sítě a způsobu jejího uzemnění, jakož i provedení elektrických předmětů (třída ochrany I).

Nutným předpokladem správné funkce automatického odpojení v kterémkoliv  typu  sítí  je ochranné uzemnění a pospojování.

Automatické odpojení  je  použití  ochranného  přístroje,  který v případě  poruchy  izolace mezi živou a neživou částí nebo mezi živou částí a ochranným vodičem samočinně odpojí elektrické zařízení  od  zdroje.  Odpojení  musí  být  dostatečně rychlé,  aby  dotykové  napětí  vzniklé  při poruše nemohlo způsobit nebezpečný fyziologický účinek člověku dotýkající se částí současně přístupných dotyku.

Ve zvláštních případech v závislosti na způsobu uzemnění sítě se připouští doba odpojení delší, maximálně však 5 s.

Ochranným přístrojem jsou nadproudové přístroje (pojistka, jistič) nebo proudový chránič.  Prvotní funkcí pojistek a jističů je ochrana instalace a elektrických zařízení před nadproudy. Druhotně slouží, typicky v sítích TN jako ochranný  přístroj  pro  automatické  odpojení  vadného  elektrického zařízení,  jestliže  jimi  procházející  proud  I a  způsobí  vypnutí  v požadovaném  čase  pro  jednotlivé  typy  sítí.  Tento čas  se  zjistí  z tzv. vypínací charakteristiky pojistky či jističe.

 

Obr. 1: Konstrukce pojistkové vložky pro malé proudy

Obr. 2: Příklad vypínací charakteristiky pojistky

Obr. 3: Konstrukce jističe

 

Obr. 4: Vypínací charakteristika jističe (pro typy B, C, D)

 

Ochranné přístroje se volí podle druhu chráněných elektrických zařízení. Pro ochranu vedení se volí pojistky s charakteristikou gG nebo gL nebo  jističe s charakteristikou  B,  pro  jištění  motorů  a  jiných  spotřebičů  s velkým zapínacím  proudem  se  volí  jističe  s charakteristikou  C  nebo  D  či  pojistky  se  zpožděnou charakteristikou (označují se písmenem aM či znakem hlemýždí ulity).

Ochranné přístroje

Ochranné přístroje jsou prvky, které zajišťují v případě poruchy automatické odpojení části s poruchou nebo popř., pokud v důsledku poruchy nehrozí bezprostřední nebezpečí úrazu elektrickým proudem, signalizaci této poruchy. Používají se ochranné přístroje reagující na:

• reziduální proud – jedná se o běžné nadproudové jisticí prvky, především pojistky a jističe, v některých případech se mohou použít také nadproudová relé apod.,

• poruchový proud – uplatňují se proudové chrániče a přístroje pro monitorování reziduálního proudu,

• napětí na neživých částech – uplatňovaly se a někde dožívají tzv. napěťové chrániče – dnes se již téměř nepoužívají,

• zhoršení izolačního stavu – používají se tzv. hlídače izolačního stavu.

Nadproudové ochranné přístroje

Pokud jde o nadproudové ochranné přístroje, je jejich funkce jednoduchá.

Jestliže je proud, který jimi prochází, větší než jmenovitý, po určité době tyto přístroje, ať už se jedná o pojistky, jističe nebo nadproudová relé, vypnou. Doba vypnutí je v principu tím kratší, čím je proud větší. To platí do důsledku i o pojistkách. U jističů dochází, počínaje určitým nadproudem, k okamžitému vypnutí. Doba vypnutí se již (pokud nejde o speciální druhy jističů) prakticky nezkracuje. V naprosté většině případů zkratových proudů, pro které se toto okamžité vypnutí uvažuje, nedojde za tak krátkou dobu k nebezpečnému ohřátí chráněného vedení nebo zařízení. Při příliš velkém zkratovém proudu (který může přicházet v úvahu u jističů s nízkou jmenovitou vypínací schopností, zejména v blízkosti vn/nn transformátoru) nemusí jistič takto velký poruchový proud vypnout, což má za následek zničení jistícího prvku (může se stát i u pojistky).

Proudový chránič

Nadproudové ochranné přístroje byly konstruovány, aby zajišťovaly ochranu vedení a zařízení před nadproudy a teprve později bylo jejich schopnosti využito i pro ochranu automatickým odpojením, proudové chrániče byly vynalezeny přímo se záměrem, aby zajišťovaly ochranu před úrazem elektrickým proudem. Princip proudového chrániče je jednoduchý a je patrný na obrázku.

Obr. 5: Principiální schéma proudového chrániče

Napěťový chránič

Stejně jako se u proudového chrániče jedná o přístroj reagující na proud, který teče jinudy, než by měl a tím je podezřelý z toho, že může způsobit škodu nebo ohrozit člověka, napěťový chránič reaguje na napětí, které je tam, kde by být nemělo a je vyšší, než je přípustné. Proudový chránič vypne obvod s poruchou, překročí-li reziduální, tj. poruchový proud určitou hodnotu, stejně jako napěťový chránič vypne obvod, v němž napětí na neživé části překročí přípustnou hodnotu. Touto hodnotou je pro prostory normální a nebezpečné střídavé napětí 50 V (stejnosměrné napětí 120 V) a pro prostory zvlášť nebezpečné střídavé napětí 25 V(stejnosměrné napětí 60 V). Obvykle se však napěťové chrániče nařizují tak, aby vypínaly při hodnotách nižších (např. 12 V).

Obr. 6: Princip napěťového chrániče

Zdroje

Obrázky

• Obr. 1: [online]. [cit. 2015-01-22]. Dostupné z: http://www.utee.feec.vutbr.cz/files/predmety/El_kvalif/BBZ.pdf
• Obr. 2: [online]. [cit. 2015-01-22]. Dostupné z: http://www.utee.feec.vutbr.cz/files/predmety/El_kvalif/BBZ.pdf
• Obr. 3: [online]. [cit. 2015-01-22]. Dostupné z: http://www.utee.feec.vutbr.cz/files/predmety/El_kvalif/BBZ.pdf
• Obr. 4: [online]. [cit. 2015-01-22]. Dostupné z: http://vlastnispotreby.ecservice.cz/index.php?page=list&kid=0&rid=a81d40213500741017df8514661e704d
• Obr. 5: [online]. [cit. 2015-01-22]. Dostupné z: http://www.tzb-info.cz/2456-nove-typy-proudovych-chranicu-spolecnosti-siemens
• Obr. 6: [online]. [cit. 2015-01-22]. Dostupné z: http://www.tzb-info.cz/2456-nove-typy-proudovych-chranicu-spolecnosti-siemens