Prúdové chrániče
Prúdový chránič - RCD (angl. Residual Current Device) - je elektrické zariadenie zabezpečujúce elektrický obvod tak, aby došlo k rýchlemu odpojeniu obvodu v prípade, že dôjde k úniku časti elektrického prúdu mimo chránený obvod. Uniknutý elektrický prúd označujeme tiež ako chybový alebo poruchový prúd. K takejto situácii môže dôjsť napríklad pri priamom dotyku uzemneného ľudského tela so živou časťou obvodu.
Využitie
Súčasne platné technické normy vyžadujú použitie prúdových chráničov v novobudovaných rozvodoch. Staršie rozvody sa z dôvodov znižovania rizika úrazu elektrickým prúdom dopĺňajú prúdovými chráničmi. Sú to najmä vetvy rozvodov, ktoré vedú do priestorov so zvýšeným rizikom úrazu elektrickým prúdom ako napr. vlhké prostredie, sociálne zariadenia, kúpeľne a podobne.
Zapojenie
Charakteristika
Dvojpólový prúdový chránič porovnáva veľkosť prúdu, tečúceho fázovým vodičom s veľkosťou prúdu, tečúceho neutrálnym vodičom. Pokiaľ sú veľkosti prúdov zhodné (vektorový súčet ich okamžitých hodnôt je nulový), obvod zostáva pripojený. Pri náraste prúdovej asymetrie (rozdielu veľkostí prúdov) nad určitú hodnotu, charakteristickú pre daný chránič (tzv. citlivosť chrániča), dôjde k rýchlemu odpojeniu oboch pólov chráneného obvodu. Pre 4-pólový (3-fázový) prúdový chránič platí ten istý princíp, t.j. obdobne sa kontroluje vektorový súčet všetkých štyroch pracovných vodičov - 3 fáz.
Na rozdiel od ističa alebo tavnej poistky, ktoré chránia obvod pred nadprúdom (nárast veľkosti prúdu nad určitú menovitú hodnotu), prúdový chránič reaguje výhradne na prúdovú asymetriu v obvode – a to už na hodnotu 100 až 1000-násobne menšiu ako menovitý prúd ističa. Pre ilustráciu: typická citlivosť prúdového chrániča je 30 mA (0,03 A), pričom typický vypínací prúd ističa v domácom rozvode je 10 alebo 16 A.
Pri priamom dotyku časti ľudského tela so živým kontaktom, resp. živou časťou zariadenia, tečie časť prúdu z obvodu cez ľudské telo do zeme. O túto veľkosť sa zvýši hodnota prúdu, tečúceho cez živý (fázový) pól prúdového chrániča. Veľkosť prúdu, tečúceho cez neživý (neutrálny) pól zostane nezmenená, v dôsledku čoho prúdový chránič obvod odpojí. Prúdový chránič tak predstavuje zásadný prvok ochrany voči úrazu elektrickým prúdom pri živom dotyku.
Citlivosť a reakčná doba prúdových chráničov pre ochranu pred priamym dotykom je navrhnutá tak, aby k odpojeniu obvodu došlo už pri takej nízkej hodnote prúdovej asymetrie 5 - 30 mA a v takom krátkom čase 25 - 40 ms, aby následky priameho dotyku neboli pre človeka nebezpečné.
Vlastnosti
Konštrukcia prúdových chráničov vyrábaných v SEZ Krompachy (slovenský výrobca), ktoré su zobrazené na obrázku hore, ich výrobná technológia, typové a kusové skúšky sú v súlade snormami IEC 61008 a EN 61008 a majú nasledujúce vlastnosti:
• súčasný moderný dizajn
• výhodné pripojenie chráničov na zbernice
• odolnosť voči prúdovým rázom a nežiadúcemu vypínaniu
• jednoduchá a pevná montáż na 35 mm lištu v súlade s normami EN 60715
• farebný ukazovateľ stavu hlavných kontaktov (červený - kontakty zapnuté, zelený - kontakty vypnuté)
Prúdové chrániče poskytujú ochranu
• proti nepriamym dotykom
• proti požiarom
• doplnková ochrana pred priamym dotykom
Ochrana pred nepriamym dotykom
Úroveń ochrany proti nepriamemu dotyku nezávisí od hodnoty rozdielového vypínacieho prúdu chrániča. Musí sa splniť iba táto podmienka:
Re < UL / IΔn
UL - dohodnuté dotykové napätie
IΔn - menovitý vypínací rozdielový prúd
Ak sa použije ochrana za rozdielový prúd ako ochranné opatrenie pred nepriamym dotykom, citlivosť chrániča sa môže zvoliť vzhľadom na menovitý rozdielový vypínací prúd. Musia sa zvážiť aj unikajúce prúdy v inštalácii. V prípade zložitejších inštalácií sa odporúča použiť viac prúdových chráničov, aby sa zabránilo poškodeniu celej inštalácie.
Ochrana proti požiarom
Prúdový chránič s menovitým rozdielovým vypínacím prúdom IΔn ≤; 300 mA poskytuje ochranu proti vzniku požiaru spôsobenému poruchovými prúdmi. V prípade poruchových
prúdov väčších ako 300 mA, ktoré sú odpájané chráničom za menej ako 0,2 s, vyžiarené teplo v inštalácii nie je dostatočné na zapálenie materiálov, ktoré sa zvyčajne používajú
v konštrukcii budov.
Doplnková ochrana pred priamym kontaktom
Je to najnovší spôsob ochrany, ktorý sa vyžaduje alebo odporúča pre inštalácie osobitne v priestoroch s vysokým rizikom úrazu el. prúdom (zásuvky v kúpelniach, kempingoch,
karavánoch, v miestnostiach zdravotníckych zariadení, atď.) Takto inštalovaný chránič pre doplnkovú ochranu s menovitým vypínacím rozdielovým prúdom IΔn ≤ 30 mA chráni
používateľa tiež proti nebezpečným účinkom el. prúdu, ak zlyhajú tieto dve ďalej uvedené opatrenia:
- ochrana pred priamym dotykom (odstránené kryty, poškodené krytie, atď.)
- ochrana pred nepriamym dotykom (prerušenie ochranného vodiča, náhodne prehodený ochranný a pracovný vodič, poškodená izolácia el. zariadenia, atď.
V prípade priameho dotyku poruchový prúd tečie telom človeka a odpojenie nastane pred tým, ako prúd dosiahne nebezpečnú úroveń. Je potrebné ale upozorniť, že táto doplnková ochrana by sa nemala v žiadnom prípade pokladať za základné ochranné opatrenie.
Typy prúdových chráničov
Typ A citlivý na striedavý a jednosmerný menovitý rozdielový prúd. Prúdové chrániče sú označované PFB2 (PCHB2), resp. PFB4 (PCHB4) a symbolom
Špeciálne verzie
4 pólový selektívny prúdový chránič (chránič s oneskorením) je dodávaný zákazníkovi na požiadanie. Ich menovitý prúd je 40 A a 63 A, menovitý rozdielový prúd je 0,3 alebo 0,5 A.
Vypínacie časy pri rôznych hodnotách rozdielových prúdov zodpovedajú EN 61008.
Čo robiť, ak sa prúdový chránič vypne
V našej inštalácii používame jeden prúdový chránič Tracon TFV2 / 16A / 0,03A / 230V na ochranu siedmich obvodov, z ktorých sú 4 obvody zásuvkové 16A a tri obvody svetelné 10A. Tieto počty vyšli z potrieb umiestniť v štvorizbovom byte cca 30 zásuviek a 9 svetelných spínačov ovládajúcich 8 stropných svietidiel. Spôsob, ako pri projektovaní určiť počet zásuviek, ističov, vodičov... si vysvetlíme neskôr, alebo dovtedy odporúčam (kuk na video "Spravujeme elektrické rozvody svojpomocne" v sekcii - odkazy.
* Prúdový chránič vľavo je vypnutý, ističe 4x16A 3x10A vypnutéAk sa prúdový chránič (RCD) vypne, je to znamenie, že niektorý el. okruh v našom objekte nie je bezpečný. Najčastejšími príčinami vypnutia RCD sú chybné spotrebiče, ale môžu existovať aj iné príčiny. Ak sa RCD vypne, tj prepne sa do polohy „OFF“, môžete:
1. Skúsiť resetovať RCD prepnutím prepínača RCD späť do polohy „ON“. Ak bol problém s obvodom dočasný, môže toto opätovné zapnutie problém vyriešiť.
2. Ak to nezabralo a prúdový chránič sa okamžite opäť vypne do polohy „OFF“, potom:
• Prepnite všetky ističe (MCB), ktoré chráni RCD, do polohy „OFF“ (viď obr. vyššie).
• Prepnite prepínač RCD späť do polohy „ON“, aby ostal v polohe zapnutý.
• Prepnite všetky MCBS do polohy „ON“, jeden po druhom.
Keď RCD znova vypne, budete môcť identifikovať, ktorý okruh má poruchu. Potom môžete hľadať problematický spotrebič alebo vedenie a vyriešiť problém, alebo zavolať elektrikára.
Ešte pred privolaním elektrikára môžete nájsť chybný spotrebič. Urobíte to tak, že odpojíte všetky spotrebiče v chybnom obvode, resetujete RCD na „ZAPNUTÉ“ a potom znova zapojíte každý spotrebič, jeden po druhom do siete. Ak sa RCD po zapojení a zapnutí konkrétneho spotrebiča vypne, našli ste chybu. Ak sa tým problém nevyrieši a RCD sa vypína aj bez spotrebičov, je chyba v samotnom obvode (vodiče, izolácie, zásuvky, spínače) preto by ste mali prekontrolovať všetky zásuvky, spínače, vodiče a spoje, alebo požiadať o pomoc elektrikára.
Základné pojmy
• Menovitý rozdielový pracovný prúd I∆n - je hodnota rozdielového prúdu I∆n nastavená výrobcom, pri ktorej musí chránič za stanovených podmienok vypnúť. Striedavý rozdielový prúd musí prúdový chránič vybaviť v rozmedzí (0,5 ∻ 1) I∆n
• Menovitý prúd In - je hodnota prúdu určená výrobcom, ktorú môže prúdový chránič prevádzať nepretržite. Kontaktmi teda môže pretekať prúd In po neobmedzene dlhú dobu. Preto môžme napríklad použiť prúdový chránič s In = 25 A v obvode s prúdom max. 25 A alebo menší. K isteniu proti preťaženiu prúdových chráničov PFB 2(4) odporúča sa použiť ističe PR 60, PR 120, PRe 60 s menovitými prúdmi In ističa ≤ In chránča
• Menovité pracovné napätie Ue - je hodnota napätia, na ktorú má byť chránič pripojený a k nemu sa vzťahujú jeho vlastnosti. Pripojené napätie nemá vplyv na vlastnú funkciu, ale na funkciu testovacieho obvodu a izolačné vlastnosti.
• Menovitá frekvencia fn - je hodnota frekvencie, pre ktorú je prúdový chránič navrhnutý a pri ktorej správne pracuje za stanovených podmienok. Prevažná väčšina prúdových chráničov je navrhnutá pre fn=50 až 60 Hz. Pretože funkcia prúdového chrániča je založená na indukčnom princípe, má časový priebeh a frekvencia reziduálneho prúdu vplyv na vypínanie. Pri použití prístroja navrhnutého pre 50/60 Hz v sieti s frekvenciou odlišnou, musí užívatei počítať so zmenou prahu vybavenia tzv. zmenou I∆n
Komentáre
Zverejnenie komentára