Pri prevádzke existujúcich elektrických sietí je dôležité dbať na bezpečnosť pracovníkov služieb a spotrebiteľov využívajúcich ich služby. Podľa požiadaviek PUE to platí pre jednofázové aj trojfázové obvody, často vybavené v súkromných domoch. Na ochranu používateľov pred úrazom elektrickým prúdom sú na strane spotrebiteľa nainštalované zariadenia nazývané prúdový chránič (RCD). Zároveň je dôležité vedieť, ako pripojiť RCD k uzemneniu v súkromnom dome, bez porušenia ustanovení súčasných noriem.
Všeobecný pohľad na ochranu
Bezpečnosť obsluhy a používateľov elektrických sietí sa dosahuje pomocou týchto opatrení:
- uzemnenie alebo uzemnenie (pripojenie na neutrál) všetkých kovových častí zariadenia;
- organizácia opätovného uzemnenia usporiadaním samostatného obvodu;
- inštalácia do záťažových obvodov zvlášť nebezpečných miestností (napríklad kúpeľne) odpojovacích zariadení ako RCD.
Posledná uvedená možnosť sa môže používať v uzemnených aj neuzemnených elektrických obvodoch.
Pri všeobecnom prístupe k hodnoteniu ochranných prostriedkov je potrebné poznamenať, že je potrebné uzemniť konštrukcie, aby sa znížil potenciál ohrozujúci človeka na bezpečnú úroveň. Naproti tomu RCD poskytuje bezpečnosť vďaka okamžitému odpojeniu siete, keď zvodové prúdy dosiahnu svoje limitné hodnoty. V technických charakteristikách týchto zariadení sa tento parameter vzťahuje na hlavné ukazovatele výkonu.
Čo je to RCD
Pri dekódovaní skratky RCD sa hlavný dôraz kladie na odpojenie, čo naznačuje kardinálnu povahu ochranných opatrení. Aby ste pochopili, ako toto zariadenie funguje v nebezpečnej situácii, mali by ste sa oboznámiť s jeho dizajnom. RCD zariadenie sa skladá z nasledujúcich hlavných častí:
- diferenciálne zariadenie, ktoré porovnáva vstupné a výstupné prúdy;
- elektronický obvod schopný reagovať na ich nerovnováhu;
- výkonný modul navrhnutý ako stýkač, ktorý odpojí elektrickú sieť od spotrebiteľa.
Princíp ochranného pôsobenia RCD je založený na vlastnostiach jeho konštrukcie, ktoré umožňujú posúdiť veľkosť zemných únikov a okamžite na ne reagovať. Kvôli vysokej rýchlosti prerušenia spojenia s existujúcou sieťou nemá prúd v záťaži čas na dosiahnutie kritických hodnôt.
Tradičné schémy pripojenia RCD
V elektrických sieťach pre domácnosť so zásuvkami a osvetľovacími zariadeniami, ktoré sú v nich nainštalované, sa používajú prúdové chrániče bez uzemnenia, čo je typické pre ochranný systém TN-C. V súlade so zvláštnosťami jeho fungovania je zo staničného zariadenia vedené k spotrebiteľovi vedenie, v ktorom je k dispozícii iba kombinovaný vodič PEN. Spravidla je rozdelený na ochrannú PE zbernicu (je k nej pripojená zemná slučka) a pracovný N v bytových domoch.
Klasický obvod RCD bez uzemnenia
Zvyčajne sú zariadenia RCD pripojené k neuzemneným sieťam domácich spotrebiteľov, ktorých napájanie je organizované dvojvodičovým vedením. Garantujú iba to, že ho vypnú, ak zvodový prúd prekročí prípustnú hodnotu (napríklad 30 mA).Tieto zariadenia nie sú schopné zabezpečiť také ochranné spínanie, napríklad odpojenie od siete v prípade preťaženia alebo skratu. Schémy zapojenia RCD v jednofázových sieťach preto predpokladajú povinnú prítomnosť automatickej ochrany pred skratom a preťažením v nich.
Rozsah prúdov, pre ktoré sa počíta istič, sa vyberá individuálne pre každú konkrétnu záťažovú líniu. Spoločná prevádzka týchto dvoch zariadení zaručuje spoľahlivú ochranu osoby napríklad pred vysokým napätím vo vani. Ich použitie vám zároveň umožňuje chrániť domáce spotrebiče používané v modernom byte pred zlyhaním. Dosť často je istič spolu s RCD nahradený difavtomatom, ktorý obsahuje obe zariadenia v spoločnom prípade.
Skupinová a viacstupňová ochrana
Pri takzvanom "skupinovom" zapnutí RCD sa na vyhradenú linku umiestni samostatné zariadenie s ističom alebo difavtomatom. V tomto prípade je každá zo skupín zaťaženia pripojených k sieti obsluhovaná nezávisle na ostatných, čo zvyšuje selektivitu ochranných funkcií. Vďaka tomu sa výrazne zvyšuje bezpečnosť používania domácich spotrebičov v každej miestnosti.
Väčšiu bezpečnosť poskytuje stupňovitá schéma, v ktorej je skupina záťaží pripojená k sieti prostredníctvom iného podobného zariadenia (tvorí druhý stupeň). Použitie týchto systémov umožňuje zvýšiť spoľahlivosť ochrany v porovnaní s klasickými. Ale vzhľadom na zložitosť vykonania a technickú nadbytočnosť v každodennom živote sa zriedka používajú.
RCD pripojenia v sieti s uzemnením
Typický obvod na pripojenie RCD v jednofázovej sieti s uzemnením je zostavený podľa rovnakých pravidiel, podľa ktorých je namontovaný bezprostredne za elektromerom. Rozdiel spočíva v prítomnosti samostatnej zbernice, ktorá je položená obchádzaním sady ochranných zariadení. Zároveň sa zreteľne zvyšuje spoľahlivosť činnosti každého zo zariadení v dôsledku výrazných únikov pozdĺž obvodu „fázovo - prípad - zem“.
V takom prípade nie sú potrebné špeciálne operácie na zabezpečenie ochrany. Ak je napríklad v súkromnom dome ochranný obvod, nebude ťažké uzemniť existujúcu elektrickú sieť pomocou RCD. Za týmto účelom by ste mali urobiť rozdelenie na hlavnej uzemňovacej zbernici (GZSH) a potom usporiadať kohútik z vodiča PE.
Ktorá schéma je lepšia
Pri hodnotení uvažovaných schém sa vychádza z úrovne bezpečnosti, ktorú poskytuje každá z nich. Na vyriešenie tohto problému bude potrebné ich porovnať nielen z hľadiska efektívnosti ochrany, ale aj z hľadiska nákladov na implementáciu. Po dôkladnom preštudovaní možno vyvodiť tieto závery:
- S obmedzeným počtom lineárnych spotrebiteľov sa používa najjednoduchšia sada zariadení, ktorá sa skladá z jedného RCD a lineárneho automatu za ním.
- V prípade rozvetvenej siete jedno alebo trojfázových záťaží je výhodnejšie skupinové pripojenie.
- Pri vysokých bezpečnostných požiadavkách je možné použiť postupné pripojenie ochranných zariadení.
Posledná metóda je optimálna pre súkromný dom.
Pred pripojením RCD bez uzemnenia v súkromných domoch by sa mala starostlivo preštudovať jeho spínacia schéma. V tomto prípade je najspoľahlivejšou možnosťou použitie viacstupňových systémov niekoľkých zariadení s rôznymi hodnotami úniku prúdu.
Moderné vidiecke domy sa vyznačujú vyvinutým systémom napájania s dobrou ochranou pred úrazom elektrickým prúdom v dôsledku opätovného uzemnenia. Preto používajú zjednodušené schémy zahŕňajúce použitie univerzálnych RCD pre zvodové prúdy do 30 mA (napríklad na samostatnú ochranu ohrievača vody). Najčastejšie sa ale uprednostňujú typické diferenciálne zariadenia určené na príslušné obmedzenie preťaženia.
Medzi typické chyby patrí porušenie pri výbere úrovne inštalácie RCD, keď je zahrnutá v obvodoch s nesprávne zvolenými zvodovými prúdmi. Aby nedošlo k porušeniu pravidiel na pripojenie vstupných a výstupných vodičov, pri ich prepínaní sa riadia schémou na skrinke prístroja.
