Nadproudové ochrany (7. část)

V této závěrečné části seriálu jsou zmíněny vlastnosti a použití selektivních nadproudových ochran.

Hlavní jistič

V souladu s energetickým zákonem (EZ) [2] zpracoval provozovatel distribuční soustavy (PDS) Pravidla provozování distribuční soustavy (PPDS), které stanovují minimální technické, plánovací, provozní a informační požadavky na připojení uživatelů k distribuční soustavě. PDS z nich vychází při tvorbě svých Připojovacích podmínek (PP). K základním prvkům elektroměrových rozváděčů patří hlavní jistič před elektroměrem. Před elektroměr se musí osadit hlavní jistič odpovídající technickým normám ČSN EN 60898-1 v řadě přednostních hodnot jmenovitého proudu 6, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125 A s vypínací charakteristikou typu B (rozsah okamžitého vypnutí) nebo podle ČSN EN 60947-2. Nadproudová spoušť jističe musí být v rozsahu tří- až pětinásobku jmenovitého proudu jističe v době 0,2 s. Jako hlavní jistič bude použit jistič z normalizované řady proudů 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1 000 A. V případě použití jističů s nastavitelnou zkratovou spouští musejí být tyto jističe konstrukčně upraveny tak, aby bylo možné nastavení spouště řádně zaplombovat. Před elektroměr se musí osadit hlavní jistič se stejným počtem pólů, jako má elektroměr fází. Přívody pro každý jistič se provádějí samostatně. Přípustná maximální hodnota jmenovitého proudu jednopólového hlavního jističe pro jednofázová odběrná místa je 25 A.

Dalším požadovaným parametrem uvedeným v připojovacích podmínkách PDS (E.ON, ČEZ) je jmenovitá zkratová schopnost jističe 10 kA. Všechny požadované parametry musejí být trvanlivě označeny na jističi bez možnosti záměny. Jmenovitý proud je označen bez značky A (ampér), před ním je značka charakteristiky (rozsah okamžitého vypnutí), nejčastěji B např. B 16. Jmenovitá zkratová vypínací schopnost jističe je označena v obdélníku v ampérech bez značky A, tedy 10 000. Musí být zachována jeho jednoznačná identifikace bez možnosti záměny jednotlivých dílů. Jistič musí být umístěn v elektroměrovém rozváděči ve svislé poloze, aby pohyb ovládací páčky jističe byl nahoru a dolů a páčka byla v zapnuté poloze nahoře.

Selektivní hlavní jistič

Selektivita je koordinace nastavení charakteristik ochran jisticích přístrojů tak, aby porucha vzniklá v určitém místě rozvodu byla selektivně vypnuta pouze jisticím přístrojem bezprostředně před místem poruchy. Ostatní nadřazené jisticí prvky rozvodu vypnout nesmějí, aby zachovaly funkčnost dalších částí rozvodu. Pro zajištění selektivity např. mezi dvěma jističi v celém rozsahu nadproudů, se nesmějí pásma charakteristik těchto jističů nikde protínat (ani dotýkat). Pokud je každá charakteristika jističů udána jedinou křivkou, selektivita mezi jističi je zajištěna, jestliže se charakteristiky nikde neprotínají.

V případě hlavního jističe před elektroměrem lze za systémové řešení považovat použití selektivního hlavního jističe. To je obvyklé a předepsané např. v Německu. U nás se toto řešení zatím příliš neprosadilo, a to především díky značně vyšší pořizovací ceně selektivního jističe oproti klasickým jističům. Selektivní hlavní jistič má speciální konstrukci zkratové spouště, která od určité hodnoty zkratového proudu reaguje se zpožděním.

Oblasti použití selektivních jističů

Selektivní jističe se dají použít jako skupinové nadproudové ochrany v obytných a účelových stavbách nebo i v průmyslových objektech k vylepšení celkové selektivity. V Německu se však většinou instalují ve spodním připojovacím poli elektroměrového rozváděče před každým elektroměrem. Toto je smysluplné např. v rodinných domech, protože se hlavní domovní pojistky nesmějí používat jako odpojovací zařízení pro instalaci zákazníka. Selektivní jističe jsou k dispozici v provedení jak pro upevnění na montážní profilovou lištu, tak pro přímou montáž na přípojnicový systém (obr. 18).

Obr. 18. Přímá montáž selektivního jističe vedení v rozváděči

Mechanické vlastnosti

Podle požadavků technických připojovacích podmínek musejí být selektivní jističe uzamykatelné a plombovatelné. Toto je řešeno plastovým ochranným víčkem nad ovládací páčkou (obr. 19). Dále je požadována bezpečná obslužnost také elektrotechnickými laiky. Selektivní jističe se vyrábějí v jedno- a třípólovém provedení. Připojení vedení k elektroměru se provádí zpravidla beznástrojově pomocí samosvorné spojovací techniky. V tomto případě je důležité respektovat montážní návod výrobce.

Obr. 19. Řez selektivním jističem vedení – dobře rozpoznatelné je modré krycí víko, které slouží k uzamykání a plombování jističe

Elektrické parametry

Selektivní jističe, stejně jako běžné jističe, zajišťují ochranu před proudovým přetížením a zkratem. Za zkratové proudy jsou považovány proudové hodnoty rozsahu okamžitého vypínání od 5- do 6,25násobku jmenovitého proudu selektivního jističe (5 až 6,25I_n). Toto odpovídá typu charakteristiky E. Z charakteristiky na obr. 20. je patrná podobnost s charakteristikou běžného jističe. Hlavní rozdíl je selektivita, což je vidět v dolní vyšrafované oblasti charakteristiky.

Díky tomu je selektivní jistič optimálně uzpůsoben pro kaskádové zapojení mezi předřazenou pojistku NH a následně zapojenými jističi. V této kaskádě lze bezpečně zvládat i vypínací zkratový proud 25 kA. Pomocí přístrojové kombinace pojistka NH-selektivní jistič-istič vedení lze omezením proudu selektivního jističe dosáhnout vysoké úrovně ochrany elektrické instalace při plné selektivitě.

Obr. 20. Vypínací E charakteristika s: I₁ = 1,05·I_n, I₂ = 1,2·I_n, ϑR = 20 °C

Závěr

Cílem tohoto seriálu článků bylo přiblížit principy nadproudových ochran, které se dají v zásadě rozdělit do dvou skupin – tavné pojistky a samočinné pojistky (jističe). Obě tyto skupiny mají až neuvěřitelně mnoho podobných vlastností. Rozdíly se často nacházejí v oblasti napětí a zkratových proudů. Hlavní rozdíl a výhoda pojistek spočívá v tom, že pojistka dokáže omezit zkratový proud. Proto jsou pojistky používané např. v hlavní domovní skříni, pro jištění transformátorů, ale i v dalších případech, ve kterých by zkratový proud mohl zařízení ještě před vypnutím jističe zničit. Naopak hlavní výhoda jističe je v jeho opakovatelné použitelnosti – po vybavení ho lze na rozdíl od jednorázové pojistkové vložky opětovně zapínat (u pojistky je třeba vyměnit přepálenou vložku za novou). Vypínací schopnost pojistky je přibližně 100 kA, běžného jističe 10 kA. Vhodnou kombinací nadproudových přístrojů (pojistek, selektivních a běžných jističů) lze vytvořit velmi dobrou koordinaci a selektivitu, která zajistí vysokou úroveň ochrany elektrické instalace.

(konec seriálu)

Normy související s tématem příspěvku

– ČSN EN 60947-2 ed. 3
ČSN EN 60947-2 ed. 3:2007 Spínací a řídicí přístroje nízkého napětí – Část 2: Jističe. Tato norma je českou verzí evropské normy EN 60947-2:2006. Překlad byl zajištěn Českým normalizačním institutem. Má stejný status jako oficiální verze. Tato norma platí pro jističe, jejichž hlavní kontakty jsou určeny pro zapojení do obvodů, jejichž jmenovité napětí nepřevyšuje 1 000 V AC nebo 1 500 V DC. Obsahuje též doplňující požadavky pro jističe s vestavěnými pojistkami.

– ČSN EN 60898-1
ČSN EN 60898-1:2003 Elektrická příslušenství – Jističe pro nadproudové jištění domovních a podobných instalací – Část 1: Jističe pro střídavý provoz (AC). Tato norma je českou verzí evropské normy EN 60898-1:2003. Evropská norma EN 60898-1:2003 má status české technické normy. Norma platí pro vzduchové jističe na střídavý proud určené pro provoz při frekvenci 50 nebo 60 Hz, jejichž jmenovité napětí nepřesahuje 440 V (mezi fázemi), jmenovitý proud nepřesahuje 125 A a jmenovitá zkratová schopnost nepřesahuje 25 000 A. Jističe podle této normy jsou určeny pro ochranu proti nadproudům v elektrických instalacích v budovách a v podobných aplikacích, v prostředí se stupněm znečištění 2. Jsou také vhodné pro bezpečné oddělení. Jsou navrženy pro používání nepoučenými osobami a pro provoz bez údržby.

Literatura:
[1] Německý odborný časopis pro elektrotechniku de, č. 5/2016, vydavatelství Hüthig & Pflaum Verlag GmbH München.
[2] Zákon č. 458/2000 Sb. Zákon o podmínkách podnikání a o výkonu státní správy v energetických odvětvích a o změně některých zákonů (energetický zákon).
[3] KOS, T. Hlavní jistič před elektroměrem. ELEKTRO. Praha: FCC PUBLIC, 2017, 58(3).
[4] ČSN EN 60947-2 ed. 3:2007 Spínací a řídicí přístroje nízkého napětí – Část 2: Jističe.
[5] ČSN EN 60898-1:2003 Elektrická příslušenství – Jističe pro nadproudové jištění domovních a podobných instalací – Část 1: Jističe pro střídavý provoz (AC).