Pri prevádzkovaní existujúcich energetických sietí je dôležité sa obávať o bezpečnosť servisného personálu a spotrebiteľov využívajúcich ich služby. Podľa požiadaviek PUE to platí pre jednofázové aj trojfázové obvody, ktoré sú často vybavené v súkromných domoch. Na ochranu spotrebiteľa pred úrazom elektrickým prúdom sú na strane spotrebiteľa inštalované zariadenia nazývané zariadenia na zvyškový prúd (RCD). Je dôležité vedieť, ako prepojiť RCD s uzemnením v súkromnom dome bez toho, aby došlo k porušeniu ustanovení existujúcich noriem.
Celkový pohľad na obranu
Bezpečnosť obsluhy a používateľov energetických sietí sa dosahuje prostredníctvom týchto činností:
- uzemnenie alebo uzemnenie (pripojenie na neutrál) všetkých kovových častí zariadenia;
- organizácia opätovného uzemnenia usporiadaním samostatného okruhu;
- inštalácia obzvlášť nebezpečných miestností (napríklad kúpeľní) výletných zariadení typu UZO do nákladných reťazcov
Poslednú možnosť je možné použiť v uzemnených aj neuzemnených elektrických obvodoch.
Pri všeobecnom prístupe k posudzovaniu ochranných prostriedkov je potrebné poznamenať, že je potrebné uzemniť štruktúry, aby sa znížilo potenciálne ohrozenie osoby na bezpečnú úroveň. Naopak, RCD poskytujú bezpečnosť okamžitým odpojením siete, keď zvodové prúdy dosiahnu svoje limitné hodnoty. V technických charakteristikách týchto zariadení sa tento parameter týka hlavných ukazovateľov prevádzkovej efektívnosti.
Čo je to RCD
Pri dešifrovaní skratiek UZO sa hlavný dôraz kladie na odstavenie, ktoré naznačuje zásadnú povahu ochranných opatrení. Aby ste pochopili, ako toto zariadenie pracuje v nebezpečnej situácii, mali by ste sa oboznámiť s jeho dizajnom. Zariadenie UZO pozostáva z týchto hlavných častí:
- diferenciálne zariadenie, v ktorom sa porovnávajú prítokové a odtokové prúdy;
- elektronický obvod schopný reagovať na ich nevyváženosť;
- výkonný modul navrhnutý vo forme stýkača, ktorý odpojuje sieť od spotrebiteľa.
Princíp ochranného účinku RCD je založený na vlastnostiach jeho konštrukcie, ktoré nám umožňujú odhadnúť mieru úniku do zeme a okamžite na ne reagovať. Kvôli vysokej rýchlosti odpojenia od existujúcej siete nemá prúd v záťaži čas na dosiahnutie kritických hodnôt.
Tradičné schémy pripojenia RCD
V domácich elektrických sieťach, v ktorých sú nainštalované zásuvky a osvetľovacie zariadenia, sa používajú chrániče RCD bez uzemnenia, čo je typické pre systém ochrany TN-C. V súlade s charakteristikami jeho fungovania je zo zariadenia stanice po spotrebiteľa nakreslená čiara, v ktorej je usporiadaný iba kombinovaný vodič PEN. Spravidla sa nerozdeľuje na ochrannú zbernicu PE (k nemu je pripojený uzemňovací obvod) a pracovné N sa nevykonáva v bytových domoch.
Klasický RCD bez uzemnenia
Zvyčajne sú zariadenia RCD pripojené k neuzemneným sieťam domácich spotrebiteľov, ktorých sila je organizovaná pomocou dvojvodičového vedenia. Všetko, čo zaručujú, je jeho vypnutie, ak zvodový prúd prekročí povolenú hodnotu (napríklad 30 mA). Takéto spínacie zariadenia, ako napríklad výpadok napájania počas preťaženia alebo skratu, nemôžu tieto zariadenia poskytnúť. Schémy zapojenia RCD v jednofázových sieťach preto vyžadujú povinnú prítomnosť automatického ističa a zariadenia na ochranu pred preťažením.
Rozsah prúdov, pre ktoré sa vypínač počíta, sa vyberá individuálne pre každú špecifickú záťažovú linku. Spoločná práca týchto dvoch zariadení napríklad zaručuje spoľahlivú ochranu osoby pred vysokým napätím v kúpeli. Ich použitie vám zároveň umožní chrániť domáce spotrebiče prevádzkované v modernom byte pred zlyhaním. Pomerne často je istič spolu s RCD nahradený difavtomatom, ktorý v bežnom prípade obsahuje obidve zariadenia.
Skupinová a viacstupňová ochrana
Pri tzv. „Skupinovej“ aktivácii RCD sa na vyhradenú linku umiestni samostatné zariadenie s ističom alebo difavtomatom. V tomto prípade sa každá zo skupín záťaží pripojených k sieti obsluhuje nezávisle od ostatných, čo zvyšuje selektivitu ochranných funkcií. V dôsledku toho sa výrazne zvyšuje bezpečnosť používania domácich spotrebičov v každej miestnosti.
Väčšie zabezpečenie je zabezpečené postupnou schémou, v ktorej je skupina záťaží pripojená k sieti prostredníctvom iného podobného zariadenia (tvorí druhú etapu). Použitie týchto systémov umožňuje zvýšiť spoľahlivosť ochrany v porovnaní s klasickými. Z dôvodu zložitosti vykonávania a technickej nadbytočnosti v každodennom živote sa však používajú zriedka.
Pripojenia RCD v uzemnenej sieti
Typická schéma zapojenia RCD v jednofázovej sieti s uzemnením je zostavená podľa rovnakých pravidiel, podľa ktorej je namontovaná bezprostredne za meračom energie. Rozdiel spočíva v prítomnosti samostatnej zbernice, ktorá obchádza súbor ochranných zariadení. Zároveň sa značne zvyšuje spoľahlivosť prevádzky každého zariadenia v dôsledku výrazných únikov v obvode „fáza - zariadenie - kostra“.
V tomto prípade sa nevyžadujú špeciálne operácie na zabezpečenie ochrany. Ak je napríklad v súkromnom dome ochranný obvod, nie je ťažké uzemniť existujúcu elektrickú sieť pomocou RCD. Na tento účel by sa malo rozdelenie vykonať na hlavnej uzemňovacej zbernici (GIS) a potom z PE vodiča vytiahnite vetvu.
Ktorý obvod je lepší
Pri hodnotení zvažovaných schém vychádzajú z úrovne bezpečnosti, ktorú každá z nich poskytuje. Na vyriešenie tohto problému bude potrebné porovnať ich nielen z hľadiska účinnosti ochrany, ale aj z hľadiska nákladov na implementáciu. Po dôkladnom preštudovaní možno vyvodiť tieto závery:
- Pri obmedzenom počte lineárnych spotrebiteľov sa používa najjednoduchšia sada zariadení, ktorá pozostáva z jedného RCD a lineárneho stroja stojaceho za ním.
- V prípade rozvetvenej siete s jedným alebo trojfázovým zaťažením je výhodné skupinové prepínanie.
- Pri vysokých bezpečnostných požiadavkách je povolené postupné pripojenie ochranných zariadení.
Táto posledná metóda je optimálna pre súkromný dom.
Pred pripojením RCD bez uzemnenia v súkromných domoch je potrebné dôkladne preštudovať obvod jeho prepínania. V tomto prípade je najspoľahlivejšou možnosťou použitie viacstupňových systémov z niekoľkých zariadení s rôznymi hodnotami zvodového prúdu.
Moderné letné domy sa vyznačujú rozvinutým systémom napájania s dobrou ochranou proti úrazu elektrickým prúdom v dôsledku opätovného uzemnenia. Preto používajú zjednodušené schémy zahŕňajúce použitie univerzálnych RCD pre zvodové prúdy do 30 mA (napríklad na oddelenú ochranu ohrievača vody). Najčastejšie sa však dáva prednosť štandardným diferenciálnym zariadeniam navrhnutým na vhodné prerušenie preťaženia.
Medzi typické chyby patrí nepravidelnosť pri výbere úrovne inštalácie RCD, ak je zahrnutá v obvodoch s nesprávne zvolenými zvodovými prúdmi.Aby sa predišlo porušeniu pravidiel pre pripojenie prívodných a vývodových vodičov, sú pri ich prepínaní vedené obvodom na tele zariadenia.
