Proudové chrániče – přehled a použití I | OEZ
OEZ (https://www.oez.cz/)

Proudové chrániče – přehled a použití I

K čemu slouží, jak fungují a jak správně vybrat proudové chrániče?

Nyní se zaměříme na základní funkce proudového chrániče a na vliv nových norem při jejich použití. 

S rozvojem techniky během minulého století zaznamenala překotný rozvoj především elektrotechnika, která se stala nedílnou součástí našeho každodenního života. Elektřina je velice užitečným pomocníkem, ale při nevhodném nebo neopatrném použití může představovat ohrožení našeho majetku, zdraví nebo dokonce života.

Proto se již od počátku rozvoje elektrotechniky rozvíjí také ochranná opatření proti úrazu elektrickým proudem a ochrana před nebezpečím vzniku požáru. Jednou z cest hledání dokonalejší ochrany před nežádoucími účinky elektrického proudu jsou proudové chrániče.

Proudové chrániče poskytují ochranu při poruše i v případě přímého dotyku. Současně je možné pomocí proudových chráničů, ve velmi rané fázi, předejít požárům způsobovaným poruchovými proudy při zemním spojení.

Kromě informací o ochranném účinku proudových chráničů je pro elektrotechniky důležité znát, jak tyto přístroje fungují a jak se správně používají v instalaci vzhledem k požadavkům v daném místě instalace. Důležitý je také výběr správného typu proudového chrániče.

 

Základní funkce proudového chrániče

Všechny proudové chrániče, bez ohledu na uspořádání nebo konstrukční řešení, se skládají ze tří základních částí, které mohou být i samostatnými přístroji, viz obr. 1.

  • součtový proudový transformátor
  • vybavovací relé (chráničové relé)
  • spínací mechanizmus

princip-funkce-proudoveho-chranice

Součtový proudový transformátor detekuje reziduální proud. Tvoří ho toroidní (prstencový) transformátor, jehož jádro (magnetický obvod) je vyrobeno z magnetického materiálu s vhodným tvarem hysterezní smyčky vzhledem k požadovaným vlastnostem proudového chrániče (podle citlivosti na druh proudu – střídavý nebo střídavý i stejnosměrný pulzní reziduální proud). Primární vinutí je tvořeno jedním nebo několika průvleky všech pracovních vodičů (L1, L2, L3, N) sledovaného elektrického obvodu

Proudový chránič pracuje na principu porovnávání proudů v pracovních vodičích. Za normálního provozu je vektorový součet okamžitých hodnot proudů nulový, proto je také nulové indukované magnetické pole v toroidním transformátoru.

proudove-chranice-provedeni

Teprve v případě poruchy, při vzniku zemního spojení některého z pracovních vodičů, vzniklý reziduální proud vyvolá nerovnovážný stav. Tento rozdíl proudů v pracovních vodičích vyvolá vybuzení odpovídajícího magnetického toku v jádru součtového proudového transformátoru. Následně napětí sekundárního vinutí vyvolá proud, který v případě odpovídající poruchy vyvolá reakci chráničového relé, které vypne spínací mechanizmus a odpojí obvod od napájení. 

Nové normy a jejich vliv na použití proudových chráničů

Použití proudových chráničů je specifikováno v mnoha normách, v tabulce 3 je stručná rekapitulace základních norem zabývajících se uplatněním proudových chráničů v instalacích.

proudove-chranice-v-elektrickych-instalacich-nizkeho-napeti

Uvádíme několik základních pravidel, která jsou rozhodující z hlediska bezpečnosti a provozu instalace. 

ČSN 33 2000-1 ed.2.: 2009

►   314.1. Každé zařízení a elektroinstalace musí mít obvody členěné do více částí s cílem:

 - zabránit nebezpečí a na nejmenší možnou míru omezit potíže v případě poruchy;

 - vzít v úvahu nebezpečí, které by mohlo vzniknout v případě poruchy jediného obvodu, jako např. obvodu osvětlení;

 - omezit možnost nežádoucí reakce proudových chráničů na vysoké únikové proudy v ochranném vodiči;

 - omezit vlivy elektromagnetického rušení (EMI);

 - zamezit vzájemnému, nepřímému ovlivňování obvodů, které musí být vzájemně spolehlivě odděleny 

ČSN 33 2000-4-41 ed. 3: 2018

►   411.3.3 Dodatečné požadavky pro zásuvky a pro napájení mobilních zařízení pro venkovní použití:

Doplňková ochrana pomocí proudových chráničů (RCD), jejichž jmenovitý reziduální pracovní proud nepřekračuje 30 mA, musí být zajištěna pro:

– AC zásuvky, jejichž jmenovitý proud nepřekračuje 32 A, které mohou být užívány laiky (osobami bez elektrotechnické kvalifikace) a jsou určeny pro obecné použití 2); a

– AC mobilní zařízení určená pro venkovní použití, jejichž jmenovitý proud nepřekračuje 32 A.

 2) POZNÁMKA: Zásuvkami pro obecné použití nejsou:

‒ zásuvky určené k použití pod dohledem znalé nebo poučené osoby, např. v některých komerčních nebo průmyslových provozech nebo

‒ zvláštní zásuvky určené pro připojení speciálního druhu zařízení, např. zásuvky pro zařízení kancelářské a výpočetní techniky nebo pro chladničky, tj. zásuvky pro napájení zařízení, jehož nežádoucí vypnutí by mohlo být příčinou značných škod.

►   411.3.4 Doplňující požadavky pro světelné obvody v sítích TN a TT:

V prostorech určených pro samostatnou domácnost 3) musí být doplňková ochrana pomocí proudového chrániče (RCD), jehož jmenovitý reziduální pracovní proud nepřekračuje 30 mA, zajištěna pro AC koncové obvody napájející svítidla.

3) POZNÁMKA: Termín „domácnost“ použitý v kontextu této normy vychází z anglického termínu „household“, který zahrnuje všechny formy trvalého nebo dočasného ubytování osob. 

ČSN 33 2130 ed. 3

►   5.2.9. ... Je-li v prostorech bytových domů, občanské výstavby a na pracovišti užito proudových chráničů, pak žádný proudový chránič nesmí chránit více než jeden světelný obvod. 

ČSN 33 2130 ed. 3 ZMĚNA Z1: 2018

►   5.3.11 Zásuvkové obvody nepřekračující 32 A musí mít doplňkovou ochranu tvořenou proudovým chráničem:

s jmenovitým reziduálním proudem nepřekračujícím 30 mA v souladu s ČSN 33 2000‑4‑41 ed. 3. Toto opatření se vztahuje i na trojfázové zásuvky připojené na obvod s jištěním nepřekračujícím 32 A. Toto platí i pro připojení mobilního zařízení určeného pro venkovní použití, které nepřekračuje 32 A. Trojfázové zásuvky se jmenovitým proudem vyšším než 32 A se doporučuje vybavit doplňkovou ochranou tvořenou proudovým chráničem s jmenovitým reziduálním proudem 100 mA.