Ochrana při poruše rozvodných elektrických zařízení do 1 kv AC

6.5.6.1.3

Ochrana při poruše rozvodných elektrických zařízení do 1 kv AC

Ing. Vítězslav Šťastný, CSc. a kolektiv

Způsoby ochrany při poruše (ochrany před nebezpečným dotykem neživých částí) v rozvodných elektrických zařízení do 1 kV AC podle PNE 33 0000-1, ed. 4, jsou:

• ochrana izolací;

• ochrana doplňkovou izolací;

• ochrana pospojováním;

• ochrana automatickým odpojením od zdroje nadproudovými ochrannými přístroji;

• ochrana automatickým odpojením od zdroje proudovými chrániči.

Z hlediska venkovních vedení nn jde zejména o ochranu automatickým odpojením od zdroje nadproudovými ochrannými přístroji (pojistky, jističe) a ochranu automatickým odpojením od zdroje proudovými chrániči.

Základní požadavky na uvedené ochrany při poruše z pohledu venkovních vedení nn jako součásti distribuční soustavy (vedení 0,4/0,23 kV sloužící k zajištění distribuce elektřiny na vymezeném území ČR) jsou uvedeny dále.

 NahoruPodmínky pro použití ochrany automatickým odpojením od zdroje ve venkovních vedeních nn typu TN

Venkovní vedení nn distribuční soustavy jsou obvykle sítě typu TN-C. V těchto sítích, kde zastává funkci jak ochranného vodiče, tak nulového (středního) vodiče jediný vodič – vodič PEN, je ochrana při poruše (ochrana před dotykem neživých částí) provedena automatickým odpojením od zdroje použitím nadproudových ochranných přístrojů.

Ve výjimečných případech je možné použít venkovní vedení nn distribuční sítě typu TN-C-S (část distribuční sítě je typu TN-C, další část distribuční sítě je typu TN-S). V tomto případě je v rozváděči distribuční síť TN-C převedena na distribuční síť TN-S. V rozváděči se vodič PEN rozdělí na nulový vodič N a ochranný vodič PE (jak ochranný vodič PE, tak nulový vodič N musí mít v rozváděči svoje samostatné svorky nebo přípojnice). V místě rozdělení musí být vodič PEN připojen ke svorce nebo přípojnici určené pro připojení ochranného vodiče PE. Pouze v místě rozdělení je nulový vodič N spojen s ochranným vodičem PE (tím i s vodičem PEN). Za místem rozdělení není přípustné nulový vodič N a ochranný vodič PE spojovat. Doporučuje se však v místě rozdělení spojit vodič PE s uzemňovací soustavou nebo se samostatným zemničem. Pouze za místem rozdělení lze provést ochranu automatickým odpojením od zdroje proudovými chrániči.

Všechny neživé části venkovního vedení nn distribuční sítě TN musí být spojeny s vodiči PEN (PE) a jejich prostřednictvím se středem (uzlem) vinutí zdroje, který musí být vždy uzemněn. Uzemnění středu (uzlu) vinutí zdroje (transformátoru apod.), které se nazývá hlavním bodem uzemnění distribuční sítě, se provede podle podmínek uvedených v čl. 3.3.3.8 – PNE 33 0000-1, ed. 4. Požadavky na uzemňování vodiče PEN (PE) ve venkovních vedeních nn je uvedeno v další části kapitoly.

 NahoruPodmínky pro použití ochrany automatickým odpojením od zdroje nadproudovými ochrannými přístroji

Charakteristiky nadproudových ochranných přístrojů a impedance obvodů musí být takové, aby v případě poruchy o zanedbatelné impedanci, která může vzniknout kdekoliv ve venkovním vedení nn distribuční soustavy TN mezi fázovým vodičem a neživou částí nebo vodičem PEN (PE), došlo k automatickému odpojení příslušné části distribuční sítě od zdroje napájení v předepsaném čase do 30 s. Vzniklá dotyková napětí pro prostory nebezpečné, ve kterých jsou venkovní vedení nn provozována, nemají při dotyku neživých částí (při poruše krátkodobě) překročit hodnotu 50 V AC. Nadproudové ochranné přístroje odpojují v případě poruchy zdroj napájení té části venkovního vedení distribuční sítě, pro kterou zajišťují ochranu při poruše (ochranu před dotykem neživých částí).

Přitom musí být splněna tato podmínka:

Z_S x I_a ≤ c x U₀,

kde Z_S je impedance poruchové smyčky zahrnující zdroj, fázový vodič k místu poruchy a vodiče PEN nebo vodiče PE mezi místem poruchy a zdrojem při teplotách v okamžiku vypnutí poruchy (na konci zkratu);

I_a proud zajišťující automatické působení nadproudového ochranného přístroje v případě poruchy v předepsaném čase do 30 s (určí se z charakteristik nadproudových ochranných přístrojů);

c koeficient podle ČSN EN 60909-0 (33 3022) – pro síť 0,4/0,23 kV: c = 0,95;

U₀ jmenovité napětí distribuční sítě TN proti zemi.

Pro uvedený výpočet platí obdobné podmínky jako pro výpočet minimálních zkratových proudů podle ČSN EN 60909-0 (33 3022) . Teploty vodičů jsou uvažovány na konci zkratu, …