Kombinace elektrických přístrojů BONEGA pro větší spolehlivost provozu

Česká firma BONEGA^® se zabývá vývojem, výrobou a distribucí vysoce kvalitních výrobků v oblasti elektroinstalačního materiálu a vodoměrů. Spolupráce týmu vývojářů s odborníky a konečnými uživateli je velmi účinná platforma pro chytré nápady a zlepšení, vedoucí zpravidla až k registraci v Úřadu průmyslového vlastnictví. Společnost tak každoročně přichází na trh s řadou nových unikátních výrobků plných nápadů a inovací.

Modulové přístroje BONEGA patří k současné světové špičce z hlediska technických parametrů i užitných vlastností. Všechny přístroje (včetně proudových chráničů) mají shodný design vyznačující se moderními oblými tvary. V rozváděči spolu dobře ladí a zvýrazňují tak profesionální vzhled instalací. K typickým znakům patří odklápěcí okénko pro uživatelský popisek.

Na tomto místě určitě není zapotřebí podrobně líčit vlastnosti jednotlivých přístrojů – katalog výrobce a jeho webové stránky to zvládnou přesně a názorně. Zajímavé by však bylo pohlédnout na nevšední možnosti, které přináší kombinace přístrojů a jejich sofistikovaných funkcí. Podívejme se, jak se v praxi chovají přístroje typu přepěťová ochrana, jistič, proudový chránič nebo chránič s nadproudovou ochranou v instalacích posunutých na vyšší úroveň přítomností signalizátoru stavu přístrojů, anebo tak zvaných nahazovačů, tj. zařízení k opětovnému automatickému zapnutí vybraných přístrojů.

  
Obr. 1. Jističe BONEGA PEP mají praktickou uživatelskou popisku pod odklápěcím okénkem (vlevo)
Obr. 2. Proudový chránič BONEGA PEP-10 PCH

A. Několik modelových situací a jejich řešení:

1. Reakce na zkrat nebo přetížení odpojením – následný automatický pokus o obnovení provozu – zpráva
Zajímavá kombinace elektrických přístrojů je tandem jisticího prvku, např. jističe, proudového chrániče nebo chrániče s nadproudovou ochranou (tzv. chráničojističe), spolu s automatickým nahazovačem, tedy zařízením pro opětovné zapnutí vybraných přístrojů za účelem obnovení funkčnosti elektrického zařízení.

Jestliže jisticí prvek zareaguje na poruchu vypnutím, přijde ke slovu nahazovač, který je s jisticím prvkem mechanicky spřažený. Má nastaveno několik časů pro pokus o obnovení provozu. Jde-li o krátkodobou poruchu, vypnutý obvod se automaticky zprovozní. Je-li problém úpornější a nahazovač vyčerpá všechny nastavené pokusy, je nyní řada na signalizátoru, který předem nastavenou zprávou (e-mail) upozorní obsluhu na přerušení provozu.

Toto řešení umožňuje spojení tří přístrojů BONEGA: jisticí prvek + nahazovač + signalizátor.

2. Reakce na podpětí v napájecím okruhu odpojením – zpráva
Jestliže elektroinstalace napájí technologické zařízení, které ke správnému provozu potřebuje napětí neklesající pod stanovenou mez, je zapotřebí mít vedle jisticího prvku ještě podpěťovou spoušť, nejlépe v jednom modulu se signalizačním kontaktem. Nastane-li v síti podpětí, jisticí prvek zareaguje rychlým vypnutím. Informace o vypnutí se přenese do signalizátoru, který odešle obsluze informaci o přerušeném provozu.

To umožní spojení tří přístrojů BONEGA: jisticí prvek + podpěťová spoušť kombinovaná v jednom modulu se signalizačními kontakty + signalizátor.

3. Reakce na zkrat, přetížení nebo ruční vypnutí – zpráva s rozlišením způsobu vypnutí
Jisticí prvek je vypnut buď v reakci na poruchu, nebo je vypnut ručně – může jít o omyl obslužného pracovníka nebo třeba o cílený neautorizovaný zásah (sabotáž). Vybrané jisticí přístroje od firmy BONEGA při vypnutí vizuálně informují (polohou natahovací páčky), zda je přístroj vypnut ručně nebo v důsledku poruchy. Tuto schopnost rozšiřuje přidružený signalizační kontakt, který informaci o poloze páčky zaregistruje a předá navazujícímu signalizátoru. Signalizátor upozorní obsluhu na vypnutí způsobené poruchou nebo na ruční vypnutí. Obsluha tak může přijmout odpovídající opatření.

Toto umožní spojení tří přístrojů BONEGA: jisticí prvek + signalizační kontakt + signalizátor.

4. Informace pro obsluhu – zpráva o nefunkční přepěťové ochraně
Velký podíl elektronických zařízení ve všech oblastech, průmysl nevyjímaje, motivuje provozovatele k aplikaci přepěťových ochran. V případě reálného případu přepětí, např. po zásahu blesku nebo po vzniku přepětí v síti, zareaguje ochrana, která svede energii přepětí přes varistor ZnO do země. Tím se varistor postupně znehodnocuje.

O nadměrném opotřebení varistoru, nebo obecně o ztrátě ochranné funkce přepěťové ochrany, je nezbytné co nejdříve informovat obsluhu. Pro tento případ se při projektování rozváděče zapojí kombinace tří přístrojů BONEGA: přepěťová ochrana + signalizační kontakt + signalizátor. Zprávu o stavu zařízení předá signalizátor obsluze a – pak už jde jen o pár rutinních úkonů vedoucích k výměně ochrany.

5. Zpráva – někdo „stopnul“ elektrické zařízení
Základním prostředkem bezpečnostní ochrany provozu každého průmyslového stroje je bezpečnostní tlačítko pro nouzové zastavení, tak zvané E-STOP tlačítko (Emergency Stop Button). Mívá různé provedení podle účelu použití. Tvar tlačítka je často hřibovitý, je vždy v červené barvě, zatímco jeho pouzdro je žluté. Bývá instalováno na dobře dostupném místě.

Při mimořádné situaci se stiskem tlačítka spustí rychlý proces nouzového zastavení. Cílem nouzového zastavení je zastavit všechny nebezpečné pohyby, ale také bezpečně deaktivovat všechny zdroje energie, které mohou být zdrojem nebezpečí.

Stiskem tlačítka se mimo jiné aktivuje napěťová spoušť se signalizačními kontakty, která zařízení odpojí. Stav kontaktů indikuje signalizátor a předá zprávu o přerušení provozu zařízení obsluhou kompetentní osobě, odpovědné za provoz.

To umožní spojení tří přístrojů BONEGA: jisticí prvek + napěťová spoušť kombinovaná v jednom modulu se signalizačními kontakty + signalizátor.

6. Signalizace stavů vypnuto, zapnuto, překročení konkrétní hranice podpětí nebo přepětí, zvýšení teploty nad stanovenou mez, atd.
Díky nenadálým problémům v přenosové soustavě bývá v provozech žádoucí informace o přerušeném přívodu elektrické energie či jeho obnovení, vzniklé rizikové podpětí nebo přepětí v síti, zvýšená teplota v rozváděči atd. Na tyto jevy nereagují přístroje uvedené v předešlých modelových situacích, jako jsou jističe, chrániče apod. Takové informace dokáže v intervalech 2 minut uživatelům poskytnout formou alarmových zpráv emailem, SMS a nově také formou telefonní hlasové zprávy GSM přístroj BONEGA – signalizátor.

B. Protagonisté popsaných modelových situací – elektrické přístroje BONEGA

Jistič
Jistič (Overcurrent Breaker) je elektrický přístroj, který příslušnému okruhu v elektroinstalaci zajišťuje ochranu před nadměrným elektrickým proudem a jeho tepelnými účinky na vedení a připojené spotřebiče (obr. 1). V případě, že jistič indikuje nadměrný proud, např. v důsledku zkratu, rychle zareaguje jeho elektromagnetická spoušť a odpojí chráněný elektrický obvod. Jiný případ nastane při dlouhodobějším větším odběru proudu chráněným obvodem; tehdy zareaguje dvojkovová tepelná spoušť a odpojí přetížený elektrický okruh.

Jističe českého výrobce BONEGA se vyznačují vynikajícími bezpečnostními parametry a montážními výhodami, které obdobné produkty dalších výrobců na našem trhu mnohdy postrádají. Patří k nim např. rychlost vypnutí (čas 3 až 5 ms), indikace stavu kontaktů barevnými terčíky, rozlišení způsobu odpojení podle polohy páčky (ruční nebo v důsledku poruchy), konstrukční odolnost proti vibracím, otřesům a pádům, mžikové spínání kontaktů, odvětrání přístroje pomocí drážek mezi moduly pro lepší odvod tepla. Některé detaily řešení jsou předmětem patentové ochrany.

Proudový chránič
Proudový chránič (RCD – Residual Current protective Device) je elektrický přístroj, jehož účelem je chránit osoby při poruše v elektrických instalacích, kdy nastane únik části proudu na kostru nebo na zem. Chránič (obr. 2) porovnává proud procházející fázovým vodičem (popř. součet proudů všech fází) s proudem procházejícím nulovým vodičem. Jestliže zaregistruje rozdíl, to znamená uniká-li i velmi malá část proudu např. na kostru a odtud do země, přístroj velmi rychle (za 10 až 30 ms) odpojí chráněný elektrický obvod od elektrické sítě. K reakci (vybavení) chrániče dojde tehdy, je-li velikost unikajícího proudu 10 až 30 mA.

Pro uvedení elektrického zařízení do provozu je třeba chránič znovu aktivovat, např. ručním natažením.

Obr. 3. Proudové chrániče s nadproudovou ochranou BONEGA dosahují díky několika českým patentům vypínací schopnost 15 kA pro jmenovité proudy až do 63 A. Poloha páčky indikuje důvod odpojení

Proudový chránič s nadproudovou ochranou (RCBO)
Tento elektrický přístroj (RCBO – Residual Current Breaker with Overcurrent Breaker), někdy zkráceně nazývaný chráničojistič, v sobě spojuje funkci ochrany před unikajícím proudem a současně ochrany před zkratem nebo nadměrným oteplením v důsledku přetížení zvýšeným odběrem proudu.

Společnost BONEGA chráničojističe své vlastní výroby vybavila patentovaným řešením pro snadnou identifikaci poruchy (obr. 3). Tím odbourala hlavní důvod počátečních zábran uživatelů: u prvních přístrojů RCBO nebylo možné zjistit, zda je příčina odpojení v překročené hranici unikajícího proudu, ve zkratu či v tepelném přetížení. Ovšem natahovací páčka přístrojů BONEGA je dělená, poloha páčky signalizuje druh poruchy. Na první pohled lze rozpoznat, jestli jde o reakci jističe, reakci proudového chrániče nebo ruční vypnutí.

Automatické nahazovače
Tyto přístroje jsou určeny k automatickému opětovnému zapnutí vybraných navazujících přístrojů pro obnovení funkčnosti elektrických obvodů. Nahazovač má plastové raménko, které je mechanicky spojeno s páčkou nebo páčkami jisticího přístroje. Po vypnutí například jističe, proudového chrániče atd. vykoná nahazovač předem určený nebo nastavitelný počet pokusů o opětovné zapnutí s nastavitelnou dobou prodlevy mezi jednotlivými pokusy o znovuzprovoznění. Jestliže v okamžiku nahození již pominula příčina odpojení, okruh zůstane připojen ke zdroji elektřiny. V opačném případě se pokusí o další nahození po uplynutí nastaveného času. Dále automatický nahazovač umožňuje dálkové vypnutí nebo zapnutí.

Firma BONEGA má k dispozici dva typy nahazovačů – jednomodulový a dvoumodulový (obr. 4). Jednomodulový má předem nastavené počty pokusů o sepnutí a předem nastavenou dobu po kterou přístroj čeká (odpočítává čas), než se pokusí o obnovení provozu. Tyto časové intervaly jsou 10 s, 60 s a 300 s. Dvoumodulový přístroj má nastavitelný počet pokusů (až 9) a možnost nastavit délku čekání před každým pokusem (až 180 s).

Obr. 4. Automatické nahazovače BONEGA – jednomodulový a dvoumodulový

Při ručním odpojení z důvodu servisního zásahu je třeba odpočítávání přerušit, aby nedošlo k opětnému zapnutí. Pro tento případ má nahazovač aretační západku, kterou lze pohybem prstu stáhnout dolů, a tím přerušit odpočítávání.

Za zmínku stojí ještě jedna funkce automatického nahazovače. Umožňuje vypnout nebo zapnout na dálku, takže se chová jako dálkový spínač nebo odpínač okruhů, které jsou pro obsluhu nepřístupné či vzdálené.

  
Obr. 5. Napěťová vypínací spoušť (vlevo), Obr. 6. Podpěťová vypínací spoušť

Napěťová vypínací spoušť
Jde o elektrický přístroj umožňující vypnout jistič dálkově z libovolného místa přivedením napětí na cívku spouště (obr. 5). Je-li navíc vybavena pomocnými signalizačními kontakty, současně signalizuje stavy přístroje: sepnuto, porucha, vypnuto.

Podpěťová vypínací spoušť
Umožňuje automatické vypnutí připojeného přístroje při poklesu napětí a zabrání opětovnému zapnutí jističe, není-li podpěťová spoušť pod napětím (obr. 6). S připojenými pomocnými signalizačními kontakty signalizuje stavy přístroje: sepnuto, porucha, vypnuto.

Signalizátor
Pracovníci společnosti BONEGA vyvinuli spolehlivé a na obsluhu velmi vstřícné monitorovací zařízení napájené z běžné elektrorozvodné sítě 230 V, které reaguje na změny fyzikálních veličin ve svém okolí a na stavy v šesti přímo připojených elektrických obvodech. Více na www.signalizator.cz.

Obr. 7. Univerzální signalizátor

Signalizátor (obr. 7) předává informací o těchto stavech serveru, se kterým pravidelně komunikuje každé 2 minuty. V případě, že některý ze sledovaných okruhů nebo některá ze sledovaných veličin nabyde nastavené hodnoty nebo ji překročí, server odešle zprávu uživateli.