Porovnání zkratových parametrů sítě, rozvaděče a jisticího přístroje

Obecně lze říci, že pro každý jisticí přístroj musíme použít nějaký rozvaděč a naopak, rozvaděče slouží pro montáž jisticích přístrojů. Vedle porovnávaných vypínacích schopností jističů, které souvisí s efektivní hodnotou zkratového proudu, je nutné provést kontrolu hodnot nárazového zkratového proudu Ikm, který vyjadřuje špičkovou hodnotu první půlvlny zkratového proudu. Pokud budeme dost daleko od zdroje (například několik desítek metrů), nesymetrický překmit první půlvlny zkratového proudu se už prakticky neprojeví a pak lze jednoduše počítat, že

Ikm = Ik × √2 ,

což odpovídá poměru maximální a efektivní hodnoty proudu. Čím blíže ke zdroji budeme, tím narůstá i vliv stejnosměrné složky. Nárazový zkratový proud se vypočítá podle vztahu:

Ikm = K × Ik

Koeficient K je závislý zejména na výkonu zdroje a v nejčastějších případech nepřesáhne hodnotu 1,6. Pokud nahlédneme do normy pro rozvaděče (ČSN EN 60439-1 ed. 2) a do normy pro výkonové jističe (ČSN EN 60947-2 ed. 3) uvidíme, že v obou normách se pracuje se stejnými předpoklady, a tudíž můžeme srovnávat jednotlivé parametry mezi sebou. V případě rozváděčů se jedná o poměr hodnoty dynamického proudu Idyn a hodnoty jmenovitého krátkodobého výdržného proudu Icw(1s), což odpovídá efektivní hodnotě ustáleného zkratového proudu protékajícího po určenou dobu. V případě výkonových jističů se přitom jedná o poměr hodnot jmenovité zkratové zapínací schopnosti Icm a jmenovité zkratové vypínací schopnosti Icu. S narůstajícím výkonem zdroje se koeficient K postupně zvyšuje (při zkratových proudech nad 50kA se počítá až s koeficientem 2,2). Významnou roli v potlačení vlivu stejnosměrné složky zkratového proudu však hraje vzdálenost od zdroje (již několik metrů kabelu významně redukuje stejnosměrnou složku proudu). Pro rychlou orientaci tedy můžeme srovnávat parametry uvedené v tabulce.

Vztahy mezi zkratovými proudy sítí nn, rozvaděči a jističi

Shrnutí
Shrneme-li tedy uvedené poznatky, můžeme doporučit postup, jak ověřovat jisticí prvky z hlediska jejich zkratové odolnosti:

• 1. Vypočítáme maximální předpokládaný zkratový proud Ik, který může jisticím prvkem procházet (předpokládaný zkratový proud by vznikl, kdyby nebyl zapojen jisticí přístroj). Je to obvykle proud vzniklý při trojfázovém zkratu v místě jisticího prvku. Protože se předpokládá, že ke zkratu může dojít na výstupních svorkách jisticího přístroje, je důležité znát předpokládaný zkratový proud právě na jeho vstupní straně. Proto by se vypínací schopnost jisticích přístrojů měla volit podle zkratového proudu na jejich vstupních svorkách a ne až u koncového spotřebiče.

• 2. Ověříme, zda jisticí prvek uvedený zkratový proud snese. Aby jisticí prvek vyhověl, musí být jeho vypínací schopnost vyšší než předpokládaný zkratový proud. Nejčastěji se vybírá podle hodnoty mezní vypínací schopnost Icu, ale pokud chceme pracovat s dostatečnou rezervou bezpečnosti, vybereme jistič podle provozní vypínací schopnosti Ics.

• 3. Ověříme, zda předřazený jisticí prvek omezí zkratový proud tak, že hodnota omezeného zkratového proudu Io (maximální hodnota) je nižší než maximální hodnota proudu odpovídající vypínací schopnosti daného jisticího prvku, tj. nižší než Ic × √2 ≥ Io (kdy za Ic se dosadí zkratové vypínací schopnost jističe buď mezní Icu nebo provozní Ics).
  Jestliže uvedená podmínka není splněna, je možno volit buď jisticí prvek s vyšší vypínací schopností nebo předřadit jisticí prvek, který zkratový proud účinně omezí (za tímto účelem je téměř vždy možné použít pojistky). Aby projektant nemusel každý případ porovnávat krok za krokem, výrobci jisticích přístrojů poskytují většinu informací ve svých katalozích. Při použití vhodného výpočtového programu je navíc mnoho kontrolních postupů automatizováno a tím se šetří mnoho času.

Ing. František Štěpán
Moeller Elektrotechnika s.r.o.

Více informací z oblasti naleznete zde ...