Měření proudových chráničů při revizích elektrických instalací

6.5.5.2

Měření proudových chráničů při revizích elektrických instalací

Ing. Vítězslav Šťastný, CSc. a kolektiv

Měření proudových chráničů uvedená v této kapitole navazují na provedenou prohlídku instalovaných chráničů, tj. na zjištění údajů na chrániči a jejich posouzení s požadavky projektu a potřebami instalace z hlediska správné volby po provedené montáži.

 NahoruVlastnosti proudových chráničů; údaje, symboly

Důležité vlastnosti proudových chráničů jsou zakódovány v údajích a symbolech značení (potisku) na krytu chrániče, jež informují revizního technika (uživatele) o použitém typu, parametrech a zapojení přístroje. Pro potřeby prohlídky instalovaných chráničů je podle různých hledisek dále uvedeno základní rozdělení a odlišnosti proudových chráničů.

 NahoruTypy a charakteristiky proudových chráničů

Typy a charakteristiky proudových chráničů (RCD):

1. počet pólů

   • dvoupólové,

   • čtyřpólové.

   Poznámka:
   Technické normy pro proudové chrániče uvádějí i další možná provedení – např. trojpólová provedení, čtyřpólová provedení s vypínáním pouze tří fázových vodičů. Běžné instalace nebývají těmito typy řešeny.

2. časová závislost vybavení

   • bez časového zpoždění vypínání (pro všeobecné použití – splňuje podmínky ochrany osob před přímým i nepřímým dotykem). Označovací symbol □ se obvykle nepoužívá,

   • s časovým zpožděním vypínání

     • se zvýšenou odolností – typ G (splňuje podmínky ochrany osob před přímým i nepřímým dotykem, užívá se tam, kde je třeba omezit nežádoucí vypínání proudových chráničů krátkými proudovými rázy, mezní doba nepůsobení nejméně 10 ms).

       Používá se pro ně symbol:

       

     • selektivní – typ S (užívá se jako hlavní chránič s mezní dobou nepůsobení nejméně 40 ms, splňuje podmínky i pro rychlost vypnutí 0,4 a 0,2 s pro ochranu při poruše před dotykem neživých částí).

       Používá se pro ně symbol:

       

     • speciální (CBR).

3. citlivost na různé druhy proudů

   • typ AC – citlivý na střídavé reziduální proudy (chrániče typu AC jsou vhodné pro ochranu všech druhů elektrických zařízení, kde je zajištěno, že v chráněném obvodu se vyskytují jen střídavé reziduální proudy).

     Používá se pro ně symbol:

     

   • typ A – citlivý na střídavé a pulzující stejnosměrné reziduální proudy (chrániče typu A jsou vhodné pro použití v elektrických zařízeních, v nichž se vyskytují jak střídavé, tak i pulzující stejnosměrné reziduální proudy).

     Používá se pro ně symbol:

     

   • typ B – citlivý na všechny druhy reziduálních proudů (chrániče typu B reagují na střídavé reziduální proudy, pulzující stejnosměrné reziduální proudy a také na hladké stejnosměrné reziduální proudy).

     Používá se pro ně symbol:

     

4. ochrana proti nadproudům

   • s vestavěnou nadproudovou ochranou (RCBO),

   • bez vestavěné nadproudové ochrany (RCCB).

    NahoruProhlídka

5. způsob montáže

   • pro montáž do rozváděčů (RCD),

   • přenosné proudové chrániče (PRCD),

   • zásuvkové proudové chrániče (SRCD).

6. funkční závislost na napájecím napětí

   • proudové chrániče funkčně nezávislé na napájecím napětí – typ FI (chrániče nepotřebují ke své činnosti žádnou pomocnou energii, využívají pouze nastřádanou mechanickou energii pružiny získanou při zapínání),

   • proudové chrániče funkčně závislé na napájecím napětí – typ DI.

   Poznámka:
   Označení FI se používá obecně pro všechny proudové chrániče a pouze pro zdůraznění, že se jedná o napěťově závislé provedení se používá značka DI.

7. způsob vypínání při vzniku reziduálního proudu

   • přímé vypínání,

   • nepřímé vypínání,

   • monitorování bez vybavení.

 NahoruDoporučené postupy ověřování proudových chráničů

Účinnost automatického odpojení od zdroje proudovým chráničem (ve smyslu příslušných požadavků ČSN 33 2000-4-41 ed. 2 čl. 411.3) se musí ověřit zkušebním zařízením odpovídajícím platné ČSN EN 61557-6 (35 6230) Elektrická bezpečnost v nízkonapěťových rozvodných sítích se střídavým napětím do 1 kV a se stejnosměrným napětím do 1,5 kV – Zařízení ke zkoušení, měření nebo sledování činnosti prostředků ochrany – Část 6 : Proudové chrániče (RCD) v rozvodných sítích TT, TN a IT. Tato norma, která navazuje na obecnou část obsaženou v ČSN EN 61557-1 (35 6230), stanovuje požadavky na měřicí a zkušební zařízení (termín "přístroj“ zde není uveden) pro ověřování proudových chráničů.

Základním předpokladem pro zaručení správnosti naměřených výsledků je provedení kontroly izolačního stavu mezi ochranným a pracovními vodiči. Oddělení ochranného a nulového (středního) vodiče je základní podmínkou pro funkci proudového chrániče – proto je nezbytné ověřit (zejména u složitých zařízení), zda není mezi těmito vodiči vodivé spojení.

Ověření mezních hodnot reziduálních vybavovacích proudů proudových chráničů

Posuzujeme-li důležitost měření reziduálního vybavovacího proudu a jeho přínos k ověření bezpečnosti ochrany, je možno konstatovat, že tímto měřením ověříme pouze citlivost ochrany, případně jako vedlejší údaj dotykové napětí. Reziduální vybavovací proud nám indikuje, jak citlivý je použitý proudový chránič a ve které části povoleného tolerančního pole vybavuje. Užitečným zjištěním bývá, zda změřený proudový chránič není zbytečně citlivý, což může přinášet pro některé případy použití větší problémy než proudový chránič pracující v horní hranici tolerančního pásma.

Použité termíny a definice:

 NahoruPojmy a definice

Jmenovitý reziduální proud I _{∆ n} (jmenovitý vybavovací rozdílový proud) – hodnota reziduálního proudu určená výrobcem, při které musí proudový chránič za předepsaných podmínek vybavit. Jedná se o údaj vyznačený na chrániči, k němu se vztahují vypínací (pracovní) charakteristiky.

Reziduální proud I _∆ (rozdílový proud) – efektivní hodnota výsledného vektoru okamžitých hodnot proudů tekoucích hlavním obvodem proudového chrániče. Rozdílový proud I _∆ je jakákoliv hodnota proudu, která je nižší, rovna nebo vyšší než I _{∆ n}.

Reziduální vybavovací proud, vybavovací proud I _{∆ a} – hodnota vybavovacího reziduálního proudu, při které dojde za specifikovaných podmínek k uvedení proudového chrániče do činnosti.Pro tuto konkrétní hodnotu možno použít i označení "minimální vybavovací proud“.

Reziduální nevybavovací proud I _{∆ no} (nevybavovací rozdílový proud) – hodnota reziduálního proudu, při které chránič za předepsaných podmínek nevybaví. Je určen hranicí 0,5 I _{∆ n}.

Mezní doba nepůsobení t _{∆ n} (časové zpoždění) – maximální doba, po kterou může na proudový chránič působit vyšší hodnota reziduálního proudu, než je hodnota jmenovitého reziduálního proudu I _{∆ n}, aniž by ho skutečně uvedla v činnost.Tento údaj charakterizuje proudové chrániče se zpožděním typu G a S, kde je předepsána mezní doba nepůsobení 10 ms pro typ G a 40 ms pro typ S. Po dobu nepůsobení nereaguje proudový chránič na jakkoli velký reziduální proud.

Při ověřování skutečné hodnoty reziduálního vybavovacího proudu I _{∆ a} zjištěné jeho generováním se dále ověří mezní parametry vybavovacího reziduálního proudu chrániče.

Chránič se zatíží generovaným zkušebním reziduálním proudem o hodnotě menší nebo rovné polovině jeho jmenovitého reziduálního vybavovacího proudu I _{∆ n} a větší než 20 % tohoto proudu. Při tomto zatížení nesmí proudový chránič vybavit. Tím se ověřuje dodržení hodnoty reziduálního nevybavovacího proudu I _{∆ no}, tj. proudu, při němž chránič nesmí vybavit. Následně (u chráničů typu S po prodlevě přibližně 30 s) se pokračuje zatížením proudového chrániče zkušebním reziduálním proudem o hodnotě jmenovitého reziduálního proudu I _{∆ n}. Při tomto zatížení proudový chránič musí vybavit nejpozději ve stanoveném čase. Přitom se zjistí skutečný čas, za který proudový chránič vybaví (krátké vypínací časy jsou nejdůležitější vlastností proudových chráničů).

Změřený čas nemá překročit tyto meze doby odpojení:

• 0,3 s pro chrániče na všeobecné použití (typ AC s označením

  

  ) a chrániče typu G,

• 0,5 s pro selektivní chrániče (chrániče typu S).

Při uvedených měřeních se současně měří hodnota dotykového napětí na ochranném vodiči, která musí být vyhovující (ze zatížení proudem o velikosti 20 % až 50 % jmenovitého reziduálního vybavovacího proudu I _{∆ n} a z napětí, které se přitom měří, jsou měřicí přístroje pro ověřování proudových chráničů obvykle schopné pro místo, kde se měření provádí, odvodit a také udat nejen napětí na ochranném vodiči ale i impedanci poruchové smyčky).

Uvedené ověřování se provádí u všech typů chráničů, tj. jak u chráničů typu AC, tj. chráničů citlivých jenom na střídavý reziduální proud, tak u chráničů typu A s označením

, tj. chráničů citlivých kromě toho ještě na pulzující stejnosměrný proud i u chráničů typu B s označením

, citlivých ještě jak na pulzující, tak na vyhlazený stejnosměrný proud.

Další ověření chráničů citlivých na pulzující stejnosměrný i na vyhlazený stejnosměrný proud je uvedeno dále.

 NahoruOvěření selektivity vybavení

V případě použití selektivních proudových chráničů (s označením

) se selektivita vybavení ověřuje nejprve kontrolou údajů jmenovitého reziduálního proudu I _{∆ n} uvedeného na chrániči. Selektivní proudový chránič předřazený proudovému chrániči obecného typu nebo typu se zpožděnou charakteristikou (např. typu G) musí mít hodnotu jmenovitého reziduálního proudu vždy o předepsanou hodnotu vyšší (obvykle musí být jmenovitý vybavovací reziduální proud I _{∆ n} selektivního chrániče alespoň třikrát větší než jmenovitý vybavovací reziduální proud chrániče neselektivního). U chráničů s citlivostí 10 mA až 100 mA obecného typu (resp. typu se zpožděním, např. typu G), jimž je předřazen selektivní chránič (typu S), lze navíc selektivitu doložit jejich zatížením zkušebním reziduálním proudem rovným 5násobku jejich jmenovitého reziduálního proudu I _{∆ n} (měří se v obou polaritách). Selektivita je prokázána, došlo-li při tomto proudu k vybavení pouze chrániče obecného typu (resp. typu se zpožděním, např. typu G). Přitom se měří čas vybavení tohoto chrániče. Asi 30 s po této zkoušce (aby nedocházelo ke zkreslení výsledků vzhledem k možnému ovlivnění vybavovací charakteristiky předchozí zkouškou) se provede zkouška selektivních proudových chráničů tak, že se zatíží zkušebním reziduálním proudem rovným jejich jmenovitému vybavovacímu reziduálnímu proudu. Doba jejich…