Výběr jisticích a spínacích prvků při návrhu rozvaděče

Při návrhu rozvaděče musí projektant, velmi zjednodušeně, zajistit bezpečnost a funkčnost celé instalace. V praxi to znamená vzít v úvahu požadavky spousty norem a skloubit je s požadavky investora. Tyto jsou často samozřejmě protichůdné. V principu platí, že přístrojové normy jsou určeny výrobcům přístrojů a projektanti se řídí normami instalačními. Schneider Electric, jako výrobce přístrojů, dbá na splnění nároků všech přístrojových standardů. Nad to, využívá svou 40letou zkušenost s vývojem modulárních přístrojů a dává svým přístrojům vlastnosti, které převyšují základní požadavky norem. Díky tomu je návrh a výběr přístrojů jednodušší a snižuje se jeho chybovost. Celá instalace je pak bezpečnější a spolehlivější jak při provozu, tak i při poruše.


Vliv okolní teploty na provoz modulárních přístrojů
Jedním z aspektů návrhu rozvaděče je výpočet nebo alespoň zohlednění, tepelných výkonových ztrát instalovaných přístrojů a z nich vyplývající nežádoucí oteplení rozvaděče. Toto je typicky jedna z oblastí, která neřešená během návrhu, snižuje funkčnost rozvaděčů. Každý rok, s příchodem teplejšího počasí se na nás obrací koncoví uživatelé s požadavkem objasnění příčiny "vypadávání" jejich jističů.

Vliv teploty okolního vzduchu na vypínací charakteristiky jističů popisuje přístrojová norma ČSN EN 60947–2 a pro přístroje obsluhované nepoučenými osobami ČSN EN 60898–1. Podle těchto norem je referenční kalibrační teplota jističů 30°C. Rozvaděče ale běžně provozujeme, v souladu s ČSN EN 61439–1, při teplotě 40°C. Při této teplotě je snížena jmenovitá hodnota proudu jističe o cca 6% a jsou-li jističe namontovány v těsné blízkosti, tak o dalších 20%. 16A jistič má v tomto případě hodnotu jen 12A. Každý prvek instalovaný v rozvaděči má nějakou vnitřní impedanci a vydává ztrátové teplo o výkonu ZI2. Toto teplo je potřeba odvést a samozřejmě taky zaplatit. Modulární jističe Acti 9 od Schneider Electric mají o 20% nižší ztrátový výkon oproti běžným jističům. Díky tomu jsou jejich teplotní charakteristiky mnohem plošší a zároveň umožňují nastavení referenční teploty na 50°C. Díky těmto parametrům je možné vliv okolní teploty na vypínací charakteristiku jističů Acti 9 zcela zanedbat. 16A jistič má jmenovitou hodnotu 16A i při 50°C.



Bezpečné odpojení a izolace přiřazených obvodů
Další důležitou vlastností jističů je jejich použitelnost pro bezpečné odpojení podle normy ČSN EN 60947–3. Jedná se o bezpečnou izolaci odpojeného obvodu od zdroje elektrické energie. Podle zásad této normy musí přístroj poskytovat jednoznačnou informaci o stavu odpojených kontaktů. Tato je poskytována buďto přímým pohledem na odpojenou proudovou dráhu, nebo prostřednictvím ovládacího mechanizmu. U většiny spínacích prvků je toto řešeno popisem "0•OFF", který je součástí ovládací páčky. Norma vyžaduje minimum mechanické vůle, která by zpochybňovala jednoznačnost polohy ovládací páčky a tím i informaci o skutečném stavu kontaktů. Představme si situaci, při které nedošlo k vypnutí jističe díky jeho špatné volbě nebo na konci jeho životnosti. Vypnutí zajistí předřazený prvek a kontakty tohoto jističe zůstanou přitaveny. Ovládací páčku sice nedostaneme do krajní vypnuté polohy, ale nápis "0•OFF" se částečně objeví. Jistič (jen zdánlivě) vypneme a při zapnutí předřazené ochrany je malér na světě. Tento problém řeší nová řada jističů Acti 9 tím, že popis "0•OFF" není jen popisem ovládací páčky, ale je přímo součástí pohyblivých kontaktů jističe. Takto je vždy zajištěna nezpochybnitelná informace a skutečném stavu kontaktů. Pokud zůstanou kontakty jističe zablokovány v zapnutém stavu, je sice možné částečně pohnout ovládacím mechanismem, ale v žádném případě se neobjeví informace, která by uvedla obsluhu v omyl.

Tuto patentovanou vlastnost nazýváme VisiSafe a je součástí jističů i proudových chráničů Acti 9.



Jištění proudových chráničů
Jedním z požadavků norem řady ČSN EN 60947 je prokázání uváděných vlastností jisticích a spínacích přístrojů zkouškou. Jde o požadavky na koordinaci ochran, selektivitu přístrojů, vypínací a výdržné proudy přístrojů, kaskádování jističů, apod. Tím jsou garantovány vlastnosti celé soustavy od vzduchového jističe za transformátorem až po modulární jistič v domovní rozvodnici. Všechny tyto vlastnosti jsou vždy zaručeny v rámci jednoho výrobce, který tyto vlastnosti odzkoušel.

Podívejme se blíže na koordinaci přístrojů proudový chránič-jistič. Proudový chránič musíme jako každý jiný prvek v instalaci chránit před účinky přetížení a zkratu. Nezapomínejme, že proudový chránič nemá nadproudovou spoušť a na přetížení nereaguje. Proudové chrániče se vyrábí ve jmenovitých hodnotách 16-25-40-63-80 A, které odpovídají jmenovitým hodnotám jističů. Pokud zanedbáme vliv harmonických (zejména 3. řádu) platí, že jmenovitá hodnota jističe je shodná nebo vyšší se jmenovitou hodnotou proudového chrániče. V ČSN EN 61008–1 jsou popsány druhy zkoušek, při kterých se prověřuje koordinace mezi jističi a proudovými chrániči v případech zkratů. V případě zkratu L-N je důležité, aby tuto prošlou energii proudový chránič bez újmy vydržel. Jak je to ale v případě reziduálního zkratu L-PE? I tady platí, že proudový chránič musí tyto proudy vydržet a není důležité, zda byl obvod přerušen jističem nebo proudových chráničem. Proto se tady uvádí parametr podmíněného zkratového proudu Inc nebo podmíněného zkratového reziduálního proudu IΔc. Tyto hodnoty se nejčastěji používají v normalizovaných velikostech 6.000 a 10.000A. Tuto problematiku řeší Schneider Electric jen jedním, plně koordinovaným proudových chráničem. Důvodů je mnoho. Snížení skladových zásob, zjednodušení návrhu a vyloučení chyb, a taky fakt, že Schneider Electric nabízí modulární jističe až do velikosti 25kA. Využitím vysoké omezovací schopnosti modulárních jističů bylo docíleno plné koordinace jediné řady proudových chrániče (iID) až do velikosti jmenovitého podmíněného zkratového proudu 25kA. Mezní parametry nadproudů a zkratů jsou určeny jen předřazeným jističem a lze je při návrhu proudového chrániče zcela zanedbat.



Spolehlivá a bezpečná instalace
Možná by se zdálo, že způsob montáže a práce s modulárními přístroji nemusí zajímat toho, kdo rozvaděč navrhuje. Z mnoha důvodů to není docela pravda. Jednak se vyhneme komentáři výrobců rozvaděčů typu: "tomu chlapovi, co to navrhnul, bych …", ale hlavně můžeme zabránit nežádoucí improvizaci při jejich výrobě. Jedná se o zdánlivé drobnosti jako je možnost připojení propojovací lišty a vodiče zároveň, nebo připojitelnost dvou různých vodičů odlišného průřezu nebo konstrukce do jedné svorky. Praxe navíc ukazuje, že až 30% přístrojů je během výroby přemístěno nebo zaměněno. Je tedy nutné s přístroji na DIN liště manipulovat a měnit jejich zapojení. Zkuste například splnit požadavky provozovatelů distribučních sítí na připojení odběrného místa s dvousazbovým měřením. Přímo ve schématu (viz stránky E.ON, ČEZ, PRE, ...) je nakresleno odbočení ze svorky jističe silového přívodu (např. 16mm²) do svorky jističe řídicího obvodu HDO a elektroměru (zpravidla max. 2,5mm²).

Bez přídavné svorky nemáte možnost toto u běžného jističe vyřešit. Provedení modulárních jističů a proudových chráničů Acti 9 odpovídá na tyto požadavky zapojení a montáže. Design dvojité zdířkové svorky umožňuje snadné a spolehlivé zapojení dvou vodičů různého průřezu a konstrukce (plný, slaněný) do jedné svorky.



Změnu si vyžádalo také upnutí jističe na DIN liště. Pozornost se dosud věnovala jen existenci zámků uchycení jističů, které dovolovaly jejich vyjmutí z řady bez nutnosti demontáže propojovací lišty. V praxi jsou ale tyto zámky vzadu, a pokud je rozvaděč již zapojen, jsou velmi těžko přístupné. Nové modulární přístroje mají tyto zámky umístěny na přední horní hraně krytu a jsou tedy vždy přístupné manipulaci. Výrazně se zkracuje montáž a demontáž přístroje, která navíc nevyžaduje použití dalších nástrojů. Stačí přiložit dva prsty k zámku jističe a bezpečně ho usadit v rozvaděči.



Efektivita, jakou si zasloužíte
Zkušenosti pěti generací miniaturních jističů, a 40 let jejich výroby umožnilo navrhnout modulární systém, který splňuje i ty nejnáročnější požadavky. Moderní technologie s 22 světovými patenty optimalizuje časové nároky na práci profesionálů. Nový systém nabízí řešení pro všechny typy koncových rozvodů. Je vhodný i pro ta nejnáročnější prostředí a poskytuje uživatelům nákladově efektivní elektrické instalace s nulovými nároky na údržbu. Nová generace modulárních přístrojů nese jméno Acti 9.