Proudový chránič (RCD) je určen k otevření elektrické sítě v případě svodových proudů. Tyto proudy (nazývají se také diferenciální) se objevují hlavně v důsledku porušení izolace prvků elektrické sítě. Vzhledem k tomu, že protékají pouze fázovým vodičem a jejich hodnoty mohou být poměrně malé (izolační odpor se nemusí nutně okamžitě stát nulou, zejména pokud k tomu dojde v důsledku jeho stárnutí), pak v tomto případě proudová ochrana instalovaná v systému nefunguje. Instalace RCD umožňuje chránit uživatele před možností úrazu elektrickým proudem v důsledku porušení izolace elektrických spotřebičů.
Princip fungování
Princip činnosti proudového chrániče je založen na použití přístrojového transformátoru, který má dvě indukčně vázaná vinutí. Jeden z nich je zapojen do série s nulou a druhý s fázovým vodičem. Za normálních provozních podmínek elektrické sítě jsou magnetické toky způsobené těmito proudy vzájemně kompenzovány, protože jejich hodnoty jsou navzájem stejné.
V případě svodového proudu překročí magnetický tok generovaný proudem fázového vodiče hodnotu magnetického toku v nulovém vodiči. V důsledku toho je dán příkaz k ovládání relé, které otevře elektrický obvod.
Při navrhování a instalaci automatické ochrany je třeba vzít v úvahu vlastnosti elektrické sítě zařízení. Pokud je nutné připojit RCD v bytě, pak je zpravidla instalován na vstupním panelu v blízkosti elektroměru.
Aby bylo možné správně připojit RCD, je nutné pochopit konstrukční vlastnosti a princip fungování těchto zařízení.
Podle principu činnosti existují dva typy RCD:
- elektromechanické;
- elektronický.
Pro provoz prvního z nich není potřeba přivádět napětí do řídicích obvodů tohoto zařízení, jinými slovy, kvalita fungování takových zařízení nezávisí na přítomnosti napětí v síti. To značně zvyšuje jejich spolehlivost ve vztahu k elektronickým modelům. Příkladem elektronického RCD je ABB RCD F202 AC-80/0,03 a elektromechanickým RCD je ABB FH202 AC-40/0,03.
Navíc v závislosti na počtu fází sítě, ve které musí být toto zařízení instalováno, může být vyrobeno ve dvoupólové (například ABB FH202 2P) nebo čtyřpólové (ABB FH204 4P) verzi. Nejběžnějším schématem připojení RCD dnes je instalace dvoupólového zařízení v jednofázové síti. Čtyřpólový RCD lze zase použít v třífázové síti s izolovaným nebo pevně uzemněným neutrálem, stejně jako v jednofázové síti.
Obecné schéma zapojení RCD
Chcete-li odpovědět na otázku, jak správně připojit RCD, měli byste si pečlivě přečíst nejběžnější schémata připojení těchto zařízení.
Pochopení obecných pravidel pro instalaci ochranné automatiky a kritérií pro výběr jejích parametrů vám pomůže správně vybrat a nainstalovat RCD s potřebnými parametry v elektrickém panelu.
Aby byl zajištěn spolehlivý provoz RCD, musí být připojen k elektrické síti za elektroměrem přes jistič. Tento požadavek je vysvětlen skutečností, že v případě rázových proudů zkratů RCD nezajišťuje včasnou činnost svých vypínacích kontaktů. Výsledkem takových nouzových situací tedy může být nejen porucha RCD, ale také zničení prvků elektrické sítě nebo dokonce požár.Při výběru jističe je třeba vzít v úvahu, že hodnota jeho jmenovitého proudu nemůže být vyšší než jmenovitý proud proudového chrániče.
Připojení proudového chrániče lze provést podle schématu navrženého tak, aby byla zajištěna jeho odezva na svodový proud tekoucí v kterémkoli z prvků chráněné elektrické sítě. K tomu je takové zařízení připojeno bezprostředně za měřič a obecný jistič na vstupním panelu. Tím je dosaženo současné ochrany všech spotřebitelů přijímajících energii prostřednictvím tohoto stroje. Tento způsob instalace má však významnou nevýhodu - nezajišťuje selektivitu automatické ochrany, to znamená jeho schopnost vypnout pouze ty síťové prvky, ve kterých došlo k nouzové situaci.
Pro zajištění požadované selektivity ochranného systému je nutné napájet několik samostatných zařízení, která se připojují až poté jističeza účelem ochrany určitých skupin spotřebitelů.
Můžeme tedy rozlišit dva základní principy pro konstrukci ochranného obvodu pomocí RCD.
- Jednoúrovňové schéma. Znamená to odpojení všech spotřebitelů od sítě v případě úniku proudu v některém z jejích prvků. Toto schéma se používá v malých elektrických sítích s omezeným počtem spotřebitelů s nízkou spotřebou energie. Výhodou této metody je možnost jednoduše vypočítat hodnoty potřebných prvků, stejně jako snadná instalace do elektrického panelu a údržba těchto zařízení. K jeho implementaci stačí vložit pouze jeden RCD do elektrického panelu za měřič a obecný stroj.
- Vrstvené schéma. Správný výběr prvků takového automatického ochranného schématu je znatelně složitější než v předchozím případě. Parametry RCD pro každou skupinu spotřebitelů jsou určeny na základě jejich celkového výkonu. Při instalaci těchto zařízení je důležité věnovat pozornost skutečnosti, že připojení nulového vodiče je provedeno v řezu vodiče směřujícího k chráněné skupině spotřebitelů. Vezmeme-li pro tyto účely například společnou nulu bezprostředně za čítačem, pak se proudový chránič vypne při přivedení napětí do sítě. Jinak se parametry jištění volí s přihlédnutím k jmenovitému proudu jističů a také k jejich umístění ve stromové struktuře. Proudový chránič s nižším jmenovitým proudem musí být umístěn za podobným zařízením s větší hodnotou tohoto parametru.
V zásadě není tak obtížné zvolit požadovaný výkon ochranných zařízení. Dodržování výše uvedených pravidel vám pomůže nezávisle vypočítat potřebné parametry a také správně nainstalovat všechna potřebná ochranná automatizační zařízení.
Při připojování vodičů ke kontaktům umístěným na pouzdru RCD je důležité nezaměňovat fázové a nulové svorky. Příslušná označení jsou vyznačena na samotném zařízení. Pokud jde o instalaci vodičů, je lepší se ještě jednou ujistit, že na vodiči připojeném k nulovému kontaktu RCD není žádná fáze. Chyba připojení může způsobit selhání zařízení po připojení napětí.
Ve většině bytových domů je elektrické vedení představováno pouze dvěma vodiči: nulovým a fázovým. Jeho konstrukce nepočítá s přítomností uzemňovacího vodiče ve štítu elektroměru. To vytváří četné potíže s připojením moderních domácích spotřebičů, které musí být bezpodmínečně uzemněny.
Na základě základního principu ochrany však takové schéma připojení RCD nesnižuje jeho ochranné vlastnosti, protože v případě úniku stále existuje rozdíl v hodnotě proudů v nulových a fázových vodičích (o způsobem, elektroměr „nevšimne“ svodového proudu, který aktivně využívají bezohlední spotřebitelé k neoprávněnému připojení elektrických spotřebičů). Jiná věc je, že pokud tělo elektroinstalace nemá kontakt se zemí, tak tam není žádný obvod, kterým by mohl protékat svodový proud.Nastává situace, kdy se dráha pro tok tohoto proudu vytvoří až poté, co se člověk dotkne těla takového zařízení (pokud má samotné lidské tělo kontakt se zemí).
Využití diferenciálních automatů
Chcete-li spojit funkce RCD a jističe v jednom zařízení, můžete je místo nich umístit diferenciální stroj.
Princip jeho činnosti je stejný jako u těchto zařízení, pouze jsou všechny jejich prvky sloučeny do jednoho pouzdra. Toto kombinované zařízení může reagovat jak na zkratový proud, tak na svodový proud. Nepochybnou výhodou takového zařízení je jeho kompaktnost a snadná instalace do panelu elektroměru. To umožňuje provádět práce na vlastní montáži ochranného obvodu pomocí difavtomatov.
Protože však tyto stroje mají složitější vnitřní konstrukci, porucha některého z jejich prvků si vyžádá nákladnou výměnu celého zařízení. Proto je vhodné pro ochranu sítě instalovat jističe vyráběné spolehlivými výrobci elektrických zařízení, jako je ABB nebo Schneider Electric.
Teprve po podrobném prostudování charakteristik ochranných zařízení a parametrů spotřebitelů elektrické sítě, stejně jako jasného pochopení toho, jak správně připojit RCD, si můžete být jisti, že nepřipravená osoba bude schopna samostatně vybrat a nainstalovat automatická ochranná zařízení.
