Měření proudu protékajícího ochranným vodičem u spotřebiče

Měření se provádí u spotřebičů třídy I spadajících do kategorií podle ČSN 33 1600 ed.2 a ČSN EN 60974-4 shodným způsobem.

Na obrázku 1 je schéma zapojení pro měření proudu protékajícího PE vodičem u spotřebičů třídy I takzvanou přímou metodou.

Spotřebič je připojen přes měřicí přístroj k napájecímu napětí a sepnutím síťového vypínače je uveden do provozu. Proud, který uniká ze síťové části přes izolace spotřebiče na jeho dotyku přístupné vodivé části, odtéká PE vodičem přes měřicí přístroj, kde je do obvodu PE vodiče vřazen miliampérmetr měřící velikost proudu. 

Měřicí přístroj je vybaven přepínačem polarity pracovních vodičů, díky jemuž je možné provést měření unikajícího proudu v obou možných provozních stavech spotřebiče, tzn. kdy je tentýž pracovní vodič připojen jednou k fázovému a podruhé k neutrálnímu pólu napájení.

Poznámka: Nutnost prověřit unikající proud spotřebiče v obou provozních stavech je dána skutečností, že případná závada na izolaci síťové části spotřebiče nevznikne zpravidla symetricky k oběma pracovním vodičům. Je-li například jeden z pracovních vodičů spotřebiče připojen k neutrálnímu pólu napájení, a nachází se tedy na stejném potenciálu jako PE vodič, potom i při poruše jeho izolace z něj neteče do PE vodiče žádný proud. Pokud ovšem je spotřebič připojen do napájecí zásuvky, například rozdvojky, která má fázový a neutrální vodič zapojen opačně, může z pracovního vodiče s porušenou izolací téci do PE vodiče poměrně značný proud.

Podmínkou správného změření unikajícího proudu přímou metodou je takzvané izolované uložení spotřebiče. Budou-li některé vodivé, s PE vodičem spojené části spotřebiče uzemněny ještě jinak, než přes PE vodič, potom měřicí přístroj tu část unikajícího proudu, která odtéká náhodným uzemněním, nezměří.

Aby bylo možno u náhodně uzemněných spotřebičů zjistit obě části unikajícího proudu, je nutno měřit takzvaný rozdílový proud podle obrázku 2. Výsledný unikající proud se zjistí tak, že měřicí přístroj porovná napájecí proud, který teče do spotřebiče s proudem, který se ze spotřebiče vrací. Uniká-li ve spotřebiči část napájecího proudu mimo pracovní vodiče a síťovou část, projeví se jako rozdíl proudů v pracovních vodičích. Tento rozdíl proudů v měřicím přístroji vyhodnotí miliampérmetr připojený k toroidnímu měřicímu transformátoru, skrz který prochází pracovní vodiče napájející spotřebič.

 
Požadované parametry měřicího zařízení:
Jeden z požadavků normy je, že pokud uživatel měří proud PE vodičem takzvanou přímou metodou, musí jej přístroj prokazatelně upozornit na nutnost izolovaného uložení spotřebiče, např. nápisem na displeji, na štítku přístroje apod.

Další požadavky na měřicí zařízení pro měření proudu protékajícího PE vodičem jsou uvedeny v příloze D normy ČSN 33 1600 ed.2 a týkají se především parametrů měřicích obvodů. Důležité je především ustanovení o nutnosti měřit skutečnou efektivní hodnotu unikajícího proudu a ustanovení o definované vstupní charakteristice měřicího obvodu.

Pro praktické provádění měření je důležité, aby přístroj umožňoval měření se záměnou polarity napájení pracovních vodičů.

Poznámka: Pod pojmem změna polarity pracovních vodičů je v dalším textu myšlena změna jejich připojení k napájení z elektrické instalace.