Prúdové chrániče – prehľad a použitie

oez.png K čomu slúži, ako fungujú a ako správne vybrať prúdové chrániče? Jej rozsiahlej problematike sa budeme venovať v niekoľkých nadchádzajúcich číslach Newslettera

Teraz sa zameriame na základné funkcie prúdového chrániča a na vplyv nových noriem pri ich použití.  

S rozvojom techniky behom minulého storočia zaznamenala rýchly rozvoj predovšetkým elektrotechnika, ktorá sa stala neodeliteľnou súčasťou nášho každodenného života. Elektrina je veľmi užitočným pomocníkom, ale pri nevhodnom alebo neopatrnom použití môže predstavovať ohrozenie nášho majetku, zdravia alebo dokonca života.

Preto sa už od počiatku rozvoja elektrotechniky rozvíjajú tiež ochranné opatrenia proti úrazu elektrickým prúdom a ochrana pred nebezpečím vzniku požiaru. Jednou z ciest hľadania dokonalejšej ochrany pred nežiadúcimi účinkami elektrického prúdu sú prúdové chrániče.

Prúdové chrániče poskytujú ochranu pri poruche i v prípade priameho dotyku. Súčasne je možné pomocou prúdových chráničov, vo veľmi rannej fáze, predísť požiarom spôsobených poruchovými prúdmi pri zemnom spojení.

Okrem informácií o ochrannom účinku prúdových chráničov je pre elektrotechnikov dôležité poznať, ako tieto prístroje fungujú a ako sa správne používajú v inštalácií vzhľadom k požiadavkám v danom mieste inštalácie. Dôležité je tiež výber správneho typu prúdového chrániča.

 

Základné funkcie prúdového chrániča

Všetky prúdové chrániče, bez ohľadu na usporiadanie alebo konštrukčné riešenie, sa skladajú z troch základných častí, ktoré môžu byť i samostatnými prístrojmi, viď obr. 1.

 

  • súčtový prúdový transformátor
  • vybavovacie relé (chráničové relé)
  • spínací mechanizmus

 

 

Súčtový prúdový transformátor deteguje rozdielový prúd. Tvorí ho toroidný (prstencový) transformátor, jeho jadro (magnetický obvod) je vyrobený z magnetického materiálu s vhodným tvarom hysteréznej slučky vzhľadom k požadovaným vlastnostiam prúdového chrániča (podľa citlivosti na druh prúdu – striedavý alebo striedavý i jednosmerný rozdielový prúd). Primárne vinutie je tvorené jedným alebo niekoľkými prievlakmi všetkých pracovných vodičov (L1, L2, L3, N) sledovaného elektrického obvodu.

 

Prúdový chránič pracuje na princípe porovnávania prúdov v pracovných vodičoch. Za normálnej prevádzky je vektorový súčet okamžitých hodnôt prúdov nulový, preto je tiež nulové indukované magnetické pole v toroidnom transformátore.

Až v prípade poruchy, pri vzniku zemného spojenia niektorého z pracovných vodičov, vzniknutý rozdielový prúd vyvolá nerovnovážny stav. Tento rozdiel prúdov v pracovných vodičoch vyvolá vybudenie odpovedajúceho magnetického toku v jadre súčtového prúdového transformátora. Následne napätie sekundárneho vinutia vyvolá prúd, ktorý v prípade odpovedajúcej poruchy vyvolá reakciu chráničového relé, ktoré vypne spínací mechanizmus a odpojí obvod od napájania. 

Nové normy a ich vplyv na použitie prúdových chráničov

 

Použitie prúdových chráničov je špecifikované v mnohých normách, v tabuľke 3 je stručná rekapitulácia základných noriem zaoberajúcich sa uplatnením prúdových chráničov v inštaláciách.

          stn-33-2000.png

 Uvádzame niekoľko základných pravidiel, ktoré sú rozhodujúcimi z hľadiska bezpečnosti a prevádzky inštalácie. 

 

STN 33 2000-1 

 ►   314.1. Každá inštalácia musí byť rozdelená do obvodov podľa potreby tak, aby:

 - sa vyhlo nebezpečenstvu a minimalizovali sa následky poruchy;

 - uľahčovala bezpečnú prehliadku, skúšanie a údržbu;

 - brala do úvahy nebezpečenstvo, ktoré môže vzniknúť pri poruche jednotlivého obvodu, ako je napríklad obvod osvetlenia;

 - sa znížila možnosť nežiaduceho vypnutia prúdových chráničov RCD z dôvodu nadmerných prúdov prechádzajúcich vodičov PE, ktoré nie sú zapríčinené poruchou;

 - sa zmiernili účinky elektromagnetického rušenia EMI;

 - sa zabránilo nepriamemu napájaniu obvodu, ktorý má byť podľa určenia bezpečne odpojený.

 

STN 33 2000-4-41 :2019  

►   411.3.3 Ďalšie požiadavky na zásuvky a na napájanie mobilných zariadený určených na vonkajšie použitie

Doplnková ochrana prúdovým chráničom (RCD), s menovitým rozdielovým vypínacím prúdom neprevyšujúcim 30 mA, sa musí zaradiť pre:

– zásuvky na striedavý menovitý prúd neprevyšujúci 32 A, ktoré môžu používať laici a ktoré sú určené na všeobecné použitie,N3

– mobilné zariadenia určené na vonkajšie použitie so striedavým menovitým prúdom neprevyšujucim 32 A.

 

 N3) POZNÁMKA: Zásuvkami na všeobecné použitie nie sú:

‒ zásuvky na použitie pod dohľadom znalej alebo poučenej osoby, napríklad v niektorých komerčných alebo priemyselných prevádzkach alebo

‒ osobité zásuvky určené len na pripojenie špeciálneho zariadenia, ktorého nežiadúce vypnutie by mohlo byť príčinou značných škôd (napríklad zásuvky pre zariadenia výpočtovej techniky, zásuvky pre chladiace a mraziace zariadenia a podobne).

        

►   411.3.4 Doplňujúce požiadavky na obvody so svietidlami v sústavách TN a TT:

V objektoch navrhnutých na poskytnutie ubytovania v samostatných obytných jednotkáchN4 sa musí pre koncové striedavé obvody napájajúce svietidlá zriadiť doplnková ochrana prúdovým chráničom (RCD) s menovitým rozdielovým vypínacím prúdom nepresahujúcim 30mA.

N4) POZNÁMKA: Pred termínom samostatné obytné jednotky sa v kontexte tejto normy rozumejú autonómne resp. samostatné domácnosti (napríklad byt, rodinný dom), v ktorých údržba (výmena) svetelných obvodov nie je vykonávaná formou dodávky služby primerane kvalifikovanou osobou .