Prevence proti požárům – Obloukové ochrany AFDD

V Evropské unii jsou evidovány přibližně dva miliony požárů ročně. Přibližně jedna třetina z nich je způsobena závadou elektrické instalace. Elektrická instalace není nesmrtelná, a dokonce stárne rychleji než člověk. V průběhu času se začínají projevovat drobné poruchy, které musejí nutně vyústit v havárii instalace jako takové. Je reálné elektroinstalaci opakovaně kontrolovat? Nebo lze monitorovat její stav průběžně?

Pro zlepšení bezpečnosti uvedla společnost OEZ na trh obloukové ochrany AFDD. Co zkratka znamená? Pramení z anglického označení Arc Fault Detection Device, tedy přístroje pro detekci poruchového oblouku. Tyto přístroje jsou schopny rozeznat jiskření v instalaci a odpojit postižený obvod dříve, než vznikne požár. Proč by měl požár nastat? Při jiskření se elektrická energie přeměňuje na energii tepelnou. Ta ohřívá okolní hmotu a při určitém výkonu způsobí vznícení. Požáry objektů tedy mohou být vyvolány poruchovými oblouky v elektroinstalaci.

Obr. 1. Vyplnění bezpečnostní mezery použitím AFDD

Poruchové oblouky se dělí na paralelní a sériové. Paralelní poruchové oblouky jsou částečně schopny zachytit i proudové chrániče (RCD) a jističe (MCB). Sériové poruchové oblouky je schopna zachytit pouze oblouková ochrana (AFDD). Jde tedy o přelomové řešení v ochraně před požárem. Žádný jiný přístroj není schopen tak komplexní ochranu nabídnout (obr. 1).

OEZ dodává obloukové ochrany AFDD jako sestavy spouště obloukové ochrany ARC a spínacího prvku, který je zastoupen buď 1+N, popř. dvoupólovým jističem (LTN, LTE), nebo proudovým chráničem s nadproudovou ochranou (OLI, OLE).

Spolu se spouští obloukové ochrany ARC-16-1N-3M lze použít jističe LTE/LTN a proudové chrániče s nadproudovou ochranou OLE/OLI až do jmenovitého proudu 16 A včetně, ve všech dostupných vypínacích charakteristikách (obr. 2).

Obr. 2. Sestava s jističem

Spolu se spouští obloukové ochrany ARC-40-1N-3M lze použít jističe LTE/LTN a proudové chrániče s nadproudovou ochranou OLE/OLI až do jmenovitého proudu 40 A včetně, ve všech dostupných vypínacích charakteristikách.

Takto lze vytvořit jedinečných 122 kombinací, a vybrat tudíž optimální jisticí prvek pro jištění obvodu.

Jak AFDD funguje?

Obloukové ochrany vyhodnocují v reálném čase průběh proudu protékajícího obvodem, spolehlivě rozpoznají specifické průběhy vytvořené právě poruchovým obloukem a včas bezpečně odpojí postižený obvod. Poruchový oblouk může vzniknout z mnoha příčin. Nejčastěji to jsou různá mechanická poškození elektroinstalace.

Jde o místa se zvýšenou impedancí, jako jsou špatně dotažené spoje nebo mechanicky namáhané části vodičů (obr. 3). V takových místech dochází ke zvýšení proudové hustoty a k nadměrnému ohřátí. Opakovaným tepelným namáháním se nakonec materiál vodiče přeruší a objeví se jiskření, které bez zásahu ochranného prvku AFDD skončí požárem (obr. 4).

Obr. 3. Nejčastější příčiny požárů způsobených vadnou elektroinstalací

Jak ale AFDD pozná, že nejde o běžné jiskření v obvodu způsobené např. staršími spotřebiči, kartáčovými motory anebo stykači?

To má na starosti její vnitřní elektronika. Je snímán jak nízkofrekvenční signál, tak i vysokofrekvenční signál v pásmu 22 až 25 MHz. Tyto signály jsou dále matematicky zpracovávány a stanoví se z nich tyto faktory pro detekci poruchového oblouku:
– hodnota proudu (zátěží),
– VF výkon,
– VF stabilita,
– doba trvání události (délka hoření),
– synchronizace (se sítí).

Obr. 4. Následek špatného kontaktu v obvodu bez obloukové ochrany AFDD

V případě, že jsou všechny uvedené faktory nad limitními hodnotami, vyšle elektronika signál k vypnutí obvodu. Grafické znázornění vyhodnocování je na obr. 5. Červeně je vyznačena oblast ohrožení, modře oblast běžných provozních stavů.

Obr. 5. Faktory pro detekci poruchového oblouku

Kde AFDD použít?

Nejčastější oběti požárů jsou osoby se sníženou pohyblivostí. Nemusí to nutně být důchodci nebo zdravotně postižení. Mohou to být i lidé zastižení požárem ve spánku, již bývají v momentě překvapení zmateni, nebo malé děti, které mají tendenci se při požáru schovávat.

Instalace AFDD by měla být samozřejmostí i v objektech s obtížnou evakuací nebo s rizikem paniky.
       

S ohledem na ochranu majetku je vhodná instalace obloukových ochran i v objektech s vyšším rizikem požáru:

Rovněž je vhodné chránit i byty a rodinné domy. Obecně lze říci, že by měly být obloukovou ochranou AFDD opatřeny vývody s větším odběrem, které jsou v provozu během noci. Jde o různé spotřebiče jako myčky nádobí, domácí pekárny, pračky, sušičky apod.

Nelze zapomenout ani na elektrická topidla nebo klimatizační jednotky v místnostech určených ke spánku.

Naproti tomu není nutné obloukovou ochranu aplikovat na všechny vývody. Testováním bylo zjištěno, že největší pravděpodobnost vznícení kabelu a následného požáru je u obvodů s proudem oblouku 3 až 10 A (>90 %). Menší proudy oblouku nemají zpravidla dost energie na zapálení zuhelnatělé izolace kabelu. Větší proudy naopak neumožní potřebnou dobu hoření, plamen se uhasí a narušený spoj se mnohdy svaří.

Vznik požáru v obvodech s proudy mimo pásmo 3 až 10 A však není zcela vyloučen. Proto obloukové ochrany AFDD nabízené společností OEZ detekují poruchové proudy již od 1,5 A. Zaručují tak oproti požadavku příslušné normy (2,5 A) rozšířený rozsah detekce, čímž ještě zlepšují bezpečnost instalace.

Obloukové ochrany jsou technologickým skokem vpřed v ochraně před požáry způsobenými poškozenou elektroinstalací. V Německu je instalace obloukových ochran povinná. Stejným směrem se ubírá i legislativa na Slovensku. Je jen otázkou času, kdy bude tato povinnost zapracována i do českých norem.

Bez ohledu na normy by každý člověk měl mít možnost rozhodnout o bezpečnosti a budoucnosti své a svých blízkých. Není nic smutnějšího než pohled na spáleniště vlastního domu a odjíždějící sanitku (v lepším případě).

---

Vyšlo v časopise Elektro č. 4/2018 na straně 24. 
Tištěná verze – objednejte si předplatné: pro ČR zde, pro SR zde.
Elektronická verze vyšlých časopisů zde.