Udělat dobrou revizi znamená především nezničit funkční věc.
Udělat výbornou revizi znamená kromě předešlého i porozumět principu revidovaného zařízení, správně ho proměřit a vyhodnotit stav. Zařízení jako jsou UPS nebo frekvenční měniče (FM) mají několik společných vlastností. Jsou mezičlánkem mezi spotřebičem a zdrojem, upravují napětí nebo proud zdroje a málokdy revizní technik pronikne do technických podrobností těchto zařízení. Bez porozumění alespoň principu nemůže revizní technik zodpovědně zhodnotit ochranu před dotykem a nadproudy. Z horlivosti a strachu může také svým závěrem způsobit více škody než užitku. V nadpise je „Uděláte dobře, když to neuděláte.“ Je tím myšleno měření izolačního stavu megmetem a měření impedanční smyčky. Abychom si věc trochu zprůhlednili, začneme stručným připomenutím principu ochrany před nadproudy a dotykem. Potom poznatky aplikujeme na FM a UPS.

Cíl ochrany před nadproudy je zamezit takovým přetížením a zkratům, které by způsobili překročení dovolených teplot vedení a elektrického zařízení. Obecná rada jak u UPS, tak i u FM je: „Při posuzování ochran před nadproudy postupujte jako by žádná UPS ani FM neexistoval, pokud výrobce v dokumentaci výslovně nepotvrzuje, že UPS nebo FM některou z těchto funkcí zajišťuje.“ V drtivé většině případů je v dokumentaci kromě požadavku na jištění a připojení vlastního zařízení také popis vestavěné ochrany, která odjišťuje el. zařízení z nich připojená. Revizní technik pak jen zkontroluje, že jsou uvedené pokyny správně uplatněny a nemusí se již zabývat technickými detaily provedení těchto ochran. Měl by ale také zkontrolovat, zda jsou splněny požadavky, které se mohou týkat charakteristik nebo místa umístění jisticích prvků a dalších zařízení. FM například nesnáší, aby mezi jím a motorem cokoliv bylo – např. stykač.

Další nutnou věcí je zajistit ochranu před nebezpečným dotykem neživých částí. Nejčastěji je ochrana řešena samočinným odpojením v síti TN. Při poruše se uzavře obvod: zdroj – krajní vodič – kryt el. zařízení – ochranný vodič a opět zdroj. Tyto části tvoří tzv impedanční smyčku (Zs) složenou z činných odporů (R) a indukčních reaktancí (XL). Poruchový proud se rovná 230/Zs. Tento zkrat bude vypnut za čas dle charakteristiky předřazeného jisticího prvku. ČSN vychází pro případ poruchy z předpokladu, že porucha mezi živými částmi a neživou části bude zanedbatelné impedance (413.1.3.3). Jinými slovy porucha bude dokonalý zkrat. Na neživé části vnikne dotykové napětí. Odkud se vezme a jaká bude jeho velikost? Ud se bude rovnat poruchovému proudu krát odpor ochranného vodiče od spotřebiče až k místu, kde je spojen s potenciálem. Potenciál nebo-li místo kde jsou pospojováním srovnána veškerá napětí je např. hlavní pospojování v objektu. Další potenciál může být vytvořen třeba u podružného rozváděče pospojováním stejných částí jako zahrnuje hlavní pospojování. Lidově řečeno vždy na nějakém potenciálu stojím nebo pokud třeba sedím na radiátoru topení, přivedl jsem si potenciál na zadek. V této chvíli můj zadek ohrožuje pouze úbytek napětí na ochranném vodiči od spotřebiče po místo, kde je také spojen s potenciálem. Co se děje na krajním vodiči nebo na části ochranného vodiče za potenciálem směrem ke zdroji je mi úplně jedno. Kdyby žádný potenciál mezi zdrojem a spotřebičem nebyl vytvořen byl bych při poruše ohrožen asi 115 V po dobu než vypne jistič. Proč 115 V? Poruchový obvod je napájen 230 V.

Polovina bude úbytkem na krajním vodiči, druhá polovina na cestě zpět, tedy na ochranném vodiči (pokud budou mít stejný průřez). Pokud bude mezi zdrojem a místem poruchy vytvořena nová potenciální rovina, neucítím napětí mezi touto rovinou a zdrojem. ČSN 33 2000-4-41 počítá s nejhorší situací (115 V) a pro toto Ud předepisuje právě 0,4 s. Viz příloha NL.

Co se ale stane, když porucha nebude ideálním zkratem nebo vznikne v polovině vinutí motoru? Poruchový proud bude menší, vypínací čas bude delší, ale zároveň bude i menší úbytek napětí na ochranném vodiči. Vznikne úbytek napětí na neideální poruše. Pokud je použit prvek s inverzní charakteristikou, bude Ud a čas kopírovat hodnoty z tabulky přílohy NL ČSN 33 2000-4-41. Použití prvku s inverzní vypínací charakteristikou vyplývá jako podmínka z čl. 413.1.4.2 (na konci). Proto také ČSN 33 2000-6-61 čl. 612.6.1 a čl. 612.6.4 jako alternativu měření Zs dovoluje změřit jen ochranný vodič a to od zařízení po místo, kde je spojen s hlavní přípojnicí (nejbližším potenciálem – např. hlavním pospojováním). Zkoušel jsem vytvořit několik modulových situací a vždy jsem vycházel z nejhorších možností. Celková Zs při dokonalém zkratu byla právě hranicí pro daný jisticí prvek, nepoužil jsem koeficient (1,5) dle ČSN 33 2000-4-41 z r. 2000, neuvažoval jsem s žádným potenciálem mezi zdrojem a místem poruchy. Hodnoty Ud na ochranném vodiči při zvětšující se nedokonalosti poruchy téměř kopírovaly hodnoty z tabulky přílohy NL. Faktem je, že ne na 100 %. Je ale také pravda, že v praxi neexistuje takto extrémně vyhrocená situace.
Proč rozebírám situace při nedokonalé poruše? Protože je to totéž, jako když je do krajních vodičů vloženo zařízení zvětšující jejich impedanci, např. UPS nebo FM, přičemž ochranný vodič zůstává stejně kvalitní.

Takže všechny zásady pro správně provedenou ochranu před dotykem neživých částí splníme když: „Impedance obvodu měřená nebo počítaná bez zařízení vložených do krajních vodičů bude vyhovovat základním pravidlům pro ochranu odpojení od zdroje v síti TN, nebo pokud bude splněn požadavek na PE dle 612.6.4 .“ Jinými slovy: „Pokud bude Zs vyhovovat s bypassem UPS nebo FM, je vše v pořádku.“ Každá UPS i každý FM má přímo propojený vstupní a výstupní PE.

Takže co s FM?
FM je zařízení vložené „do“ krajních vodičů (před motor), které usměrní vstupní napětí a potom jej znovu moduluje od 1 Hz výš s postupně zvyšujícím se napětím. Revizní technik by měl změřit Zs po FM a potom přičíst Zs od FM po motor. Lze ji vypočítat z délky a průřezu kabelu, nebo změřit po odpojení FM. Mezi FM a motorem je vedení cca 2 m a někdy je FM přímo na motoru. I kdyby selhaly všechny elektronické ochrany vestavěné ve FM (což je nepravděpodobné) hlídající svod na kostru, proudovou nerovnoměrnost atd., ochrana před nebezpečným dotykovým napětím na neživých částech je zajištěna. Ochranu před dotykem lze také posílit použitím proudového chrániče ještě před FM, ale: V dokumentaci bývá omezení např. Fi lze od 100mA nebo jen typ S apod. POZOR: v žádném případě není možné a pro FM ani zdravé měřit Zs za FM. Podobně destrukčně by mohlo dopadnout měření izolace megmetem.

Co s tím?
Buď motor před měřením odpojit, nebo z mého pohledu ideální řešení: klešťovým miliampérmetrem změřit unikající proud ochranným vodičem nebo rozdílový proud.

Co s UPS? (ing. Boris Grínac, UPS Servis s. r. o.)
U UPS je situace ještě komplikovanější, a to proto, že někdy „poběží z baterek.“ Rozeberme celou problematiku po jednotlivých částech.

Můžeme měřit impedanci smyčky za UPS?
Dříve než zapojíme za UPS náš revizní přístroj, měli bychom vědět něco o měřené UPS a o principu měření impedance ochranné smyčky.
Přístroje pro měření impedance většinou zatěžují měřený obvod krátkými impulsy proudu tak, aby zároveň vyvolali v obvodu měřitelný pokles napětí. Ze známé hodnoty proudu a změřeného poklesu napětí pak vypočítají hledanou impedanci. Měřicí proud může být značný a tak bychom měli zvážit, zda UPS měřicí proud vůbec zvládne.
UPS typu line-interactive mají v normálním provozu vstup spojený s výstupem. Proto za těmito UPS můžeme měřit impedanci smyčky a vyjde nám použitelný výsledek. Ovšem nesmíme zapomenout, že UPS tohoto typu mají systém AVR (automatická regulace napětí), který funguje na principu přepínání odboček autotransformátoru. Bude-li UPS zrovna v režimu zvýšení nebo snížení napětí, měření bude ovlivněno impedancí transformátoru. Při měření na line-interactive UPS se nám může stát, že měřicí přístroj vytvoří na vstupu UPS takové změny napětí, že UPS přejde na provoz z akumulátorů. V tomto provozu již měříme impedanci střídače UPS, který je vybaven regulaci napětí – výsledek měření je neplatný. Měření impedance střídače bychom se měli vyhnout, protože můžeme střídač UPS poškodit. Vzhledem k těmto poznatkům line-interactive ani off-line UPS se nehodí do instalací se složitějšími a delšími rozvody za UPS, které podléhají revizi. Jejich výkon by měl být spotřebován hned vedle UPS. Revizní technik by měl upozornit provozovatele na zákaz použití prodlužovacích přívodů.