Struktura

Princip chrániče

Princip chrániče

Ochrana před nebezpečným dotykovým napětím je základní opatření k ochraně zdraví a života lidí před účinky elektrického proudu. Zahrnuje mimo jiné ochranu před nebezpečným dotykem tzv. neživých částí, tj. částí elektrického zařízení, které nejsou určeny k vedení elektrického proudu, ale kde se může elektrické napětí objevit nahodile (např. při poruše izolace). Mezi řadou opatření při této ochraně je zařazena i ochrana chrániči.

Napěťový chránič

Napěťový chránič vřazuje mezi zdroj a elektrický předmět s chráněnými částmi vypínací element, ovládaný elektromagnetem. Jeho vinutí je provedeno tak, aby elektromagnet reagoval na určité napětí. Bývá to 42V nebo 24V. Cívka elektromagnetu je jedním koncem připojena na chráněnou část, druhým je uzemněna. Vyskytne-li se na chráněné části proti zemi napětí dosahující úrovně nastaveni elektromagnetu, chránič odpojí chráněné zařízeni od zdroje. Chráničový vodič se smí spojit pouze s chráněnými částmi. Proti jiným neživým částem musí být izolován. Rovněž svod chrániče k pomocnému zemniči musí být vůči ochrannému vodiči a chráněné části, jakož i všem kovovým částem, které jsou s chráněnou částí zařízení vodivě spojeny, uložen izolovaně, aby cívka nebyla přemostěna. Za pomocný zemnič musí být použito samostatného zemniče, který je umístěn mimo oblast působení jiných zemničů. Zemní odpor pomocného zemniče nemá být větší než 200Ω. Vzhledem k tomu, že odpor zemniče podle Ohmova zákona odpovídá hodnotám několika desetin ohmu, lze v praxi dosáhnout správné činnosti jen obtížně.

Při použití napěťového chrániče v bytové rozvodné soustavě se nevyhneme možnosti dotyku nebezpečného napětí v koupelnách a kuchyních, kde část „chybového“ proudu může být svedena do země za pomoci rozvodu vody či plynu, a nemusí se tak vůbec dostat na ochranný vodič. Vzhledem k výše uvedeným důvodům se od použití tohoto typu samočinného odpojení od sítě upustilo a bylo nahrazeno daleko spolehlivějším proudovým chráničem.

 

Princip funkce napěťového chrániče

Obr. 1: Princip funkce napěťového chrániče

 

Princip proudového chrániče (RCD, Fi )

Jistič má nevýhodu, že nepozná, zda se elektrický proud vrací po správném vodiči (středním vodiči), ani nemůže, protože běžně se zapojuje pouze na elektrický vodič s fázovým napětím. Tuto nevýhodu odstraňuje právě proudový chránič.

Popis proudového chrániče

Obr. 2: Popis proudového chrániče

Popis proudového chrániče. M – spínací mechanismus, A – diferenciální relé, n – sekundární vinutí, W – součtový transformátor, T – testovací tlačítko

 

Princip činnosti:

Hlavní součástkou proudového chrániče je tzv. součtový transformátor, jehož jádrem procházejí pracovní vodiče (fázové a střední elektrický vodič).

 

Třífázový chránič:

Proudový chránič třífázový

Obr. 3: Proudový chránič třífázový

 

Jednofázový chránič:

Jednofázový proudový chránič

Obr. 4: Jednofázový proudový chránič

Do proudového chrániče vstupuje elektrický proud po fázovém vodiči. Projde elektrickým spotřebičem a pak se vrací po středním vodiči. Za těchto okolností se oba vektory elektrického proudu vynulují a v jádru součtového transformátoru se neindukuje žádné elektrické napětí. Vrací-li se elektrický proud jinudy, např. kostrou, ke které je připojen ochranný vodič, dojde k indukci napětí v jádře součtového transformátoru, čímž se vybaví vypínací mechanismus a dojde k vypnutí elektrického obvodu jako v případě jističe.

Proudový chránič je elektrický ochranný přístroj, který detekuje a vyhodnocuje rozdílový (reziduální) proud ID v pracovních vodičích a vypíná obvod při překročení hodnoty rozdílového proudu ID, pro který je chránič nastaven. Proudový chránič nejistí před nadproudy (přetížení, zkrat)! Ochrana před nadproudy se musí zajistit předřazením pojistky nebo jističe. 

Chráničem musí procházet všechny pracovní vodiče chráněného obvodu. Chráničem nesmí procházet ochranný vodič (PE, PEN). Úlohou proudového chrániče je odpojit během 0,2 až 0,5 s elektrický spotřebič, ve kterém vinou porušení izolace vzniklo nebezpečné dotykové napětí Ud od zdroje. Skutečné odpojovací časy tA proudových chráničů jsou mnohem kratší. Proudové chrániče poskytují účinnou ochranu proti nebezpečí úrazu elektrickým proudem.

 

Jednofázový a třífázový proudový chránič

Obr. 5: Jednofázový a třífázový proudový chránič

 

Značení proudového chrániče

V zejména v zahraniční elektrotechnické dokumentaci a v odborné elektrotechnické literatuře se proudový chránič označuje zkratkou RCD (zkratka z anglických slov Residual protective device - rozdílová proudová ochrana). V české elektrotechnické dokumentaci a odborné elektrotechnické literatuře víceméně zkratkou Fi (zkratka anglických slov Failure Intensity ve volném překlady chybový proud nebo chybová intenzita). Pokud má proudový chránič v sobě i jistič v odborné elektrotechnické literatuře, zejména anglické, má zkratku RCBO (zkratka z anglických slov Residul Current Breaker with Owercurrent Breaker ve volném překladu "Přerušovač obvodu na základě zbytkového proudu nebo nadproudu"). Technické parametry proudového chrániče - čas reakce a citlivost. Proudový chránič musí zareagovat na maximální unikající proud 30 mA v čase do 0,3 sekund. Vyrábí se proudové chrániče i na větší unikající proudy (100 mA, 300 mA a 500 mA), ale ty jsou určeny hlavně jako centrální proudový chrániče nebo do průmyslu. 

Zdroje

Obrázky:

Zapamatuj si

Proudové chrániče

Proudový chránič je elektrické zařízení, které zabezpečuje elektrický obvod tak, aby obvod odpojil v případě poruchy, při které dochází k odvodu proudu mimo obvod (třeba když se člověk dotkne živého vodiče). Proudové chrániče se používají jako doplněk k jističům, které chrání vedení a připojený spotřebič proti zkratu. Jističe vypínají obvod až při proudech řádově přesahujích hodnoty, které jsou pro člověka smrtelné. Pro ochranu lidského zdraví a života se proto do instalace doplňují proudové chrániče, které odpojí proud, pokud se mimo obvod odvede proud o velikosti několik málo desítek miliampér. Toto velmi rychlé odpojení ochrání člověka, který by byl ve vážném ohrožení života, před zraněním.

Ve většině domácností se proudové chrániče zatím používají spíše omezeně, jen pro některé obvody. V nových instalacích je však použití chráničů povinné pro zapojení koupelen a zásuvek, jsou-li v dosahu laiků, neboť v nich je největší riziko takové poruchy s fatálními následky (např. když fén spadne do vany). Další riziková místa s vysokým nebezpečím úrazu elektrickým proudem jsou zahrady, okolí bazénů, vlhké sklepy a prádelny. Širší použití proudových chráničů by výrazně snížilo počty neštěstí zaviněných zásahem elektrického proudu, ke kterým každoročně dochází.

Proudové chrániče se vyrábí pro pevné zapojení v rozvaděčích nebo místo zásuvek a pro pohyblivé použití s pohyblivými přívody.

 

Logolink