Inžinierstvo návrhu riadiacich systémov Istenie a Ochrana

Ochrana Ochrana pred zásahom elektrickým prúdom Ochrana pred tepelnými účinkami Ochrana pred nadprúdom Ochrana pred poruchovými prúdmi Ochrana pred prepätím INRS 02 2 / 16 INRS 01

Zásah elektrickým prúdom Zásah elektrickým prúdom = patofyziologický účinok elektrického prúdu, prechádzajúci telom človeka alebo zvieraťa Účinky : GOTO FALCK; INRS 02 3 / 16

Účinky elektrického prúdu Maximálny dovolený čas pôsobenia elektrického prúdu na ľudský organizmus Pôsobiace napätie [V] Impedancia tela [Ω] Prechádzajúci prúd [mA] Maximálny čas pôsobenia [s] 50 1725 29 5,00 75 1625 46 0,60 100 1600 62 0,40 150 1550 97 0,28 230 1500 153 0,17 300 1480 203 0,12 400 1450 276 0,07 500 1430 350 0,04 INRS 02 4 / 16

Účinky elektrického prúdu IEC 60479 INRS 02 5 / 16

Účinky elektrického prúdu INRS 01

Triedy ochrany elektrických zariadení INRS 01

Druhy ochrán Ochrany chrániace súčasne pred priamym a nepriamym dotykom Ochrany pred priamym dotykom Ochrany pred nepriamym dotykom INRS 01

Ochrany chrániace súčasne pred priamym a nepriamym dotykom ochrana použitím zdroja s bezpečným napätím (tzv. napätie SELV alebo PELV) ochrana obmedzením dotykového prúdu alebo náboja (zdroj nie je schopný dodávať do obvodu prúd, resp. náboj väčší ako bezpečný). INRS 01

Ochrany pred priamym dotykom ochrana izolovaním živých častí (izolácia živých častí EZ), ochrana zábranami alebo krytmi (zábrany a kryty sú súčasťou EZ), ochrana prekážkami (prekážky nie sú súčasťou EZ), ochrana umiestnením mimo dosahu, doplnková ochrana prúdovými chráničmi, ochrana doplnkovou izoláciou (izolačný koberec, izolačné pomôcky). INRS 01

Ochrany pred nepriamym dotykom ochrana samočinným odpojením napájania (pri poruche ochranný prístroj samočinne odpojí napájanie príslušnej časti obvodu s poruchou), ochrana použitím zariadení triedy ochrany II alebo rovnocennou izoláciou (EZ má dvojitú alebo zosilnenú izoláciu), ochrana nevodivým okolím (v priestore nie sú vodivé časti spojené so zemou), ochrana neuzemneným miestnym pospájaním (pospájaním sa dosiahne ekvipotencialita vodivých častí v danom priestore), ochrana elektrickým oddelením (použije sa tzv. oddeľovací zdroj, ktorý zaisťuje galvanické oddelenie s dvojitou, resp. zosilnenou izoláciu živých častí oddeleného obvodu od ostatných obvodov; oddeľovacím zdrojom je napr. oddeľovací transformátor). INRS 01

Druhy sietí: TN-S ! INRS 01

Druhy sietí: TN-C INRS 01

Druhy sietí: TN-C-S INRS 01

Ochrana pred nepriamym dotykom samočinným odpojením napájania Je to najrozšírenejší spôsob ochrany pred nepriamym dotykom pre EZ triedy ochrany I. Podstatou ochrany je, že pri poruche, keď sa na neživú časť dostane nebezpečné napätie (napr. pri poruche izolácie EZ) najbližší predradený ochranný prístroj samočinne odpojí obvod alebo časť obvodu s poruchou od napájania. Ochranným prístrojom môže byť – nadprúdový ochranný prístroj (poistka, istič), – prúdový chránič. Princíp ochrany samočinným odpojením napájania je na obr. Pri poruche izolácie (napr. ak dôjde k poruchovému spojeniu živej časti pod napätím s kostrou spotrebiča) poruchový prúd sa uzatvára tzv. poruchovou slučkou cez zdroj, fázový vodič, miesto poruchy, ochranný vodič PE,resp.vodič PEN(na obr je poruchová slučka vyznačená čiarkovane). Najbližší predradený ochranný prístroj (preškrtnutá poistka) musí v požadovanom čase odpojiť napájanie vadného zariadenia, aby sa nebezpečné dotykové napätie UT sa nevyskytovalo dlhšie, ako je dovolené. INRS 01 INRS 01

! Poistka Umelo vytvorené najslabšie miesto elektrického obvodu Čím vyšší poruchový prúd, tým rýchlejšia reakcia Jednorazové použitie – tepelná spúšť Poistka predstavuje umelo vytvorené najslabšie miesto elektrického obvodu Základným funkčným prvkom každej poistky je tavný vodič, ktorý sa pri určitom prúde (Iv) a za určitý čas (tv) pretaví. Vypínacia charakteristika poistky(závislosť času odpojenia od veľkosti prúdu) je na obr. Pri väčšom poruchovom prúde (napr. skrate) poistka vypína skôr ako pri malom nadprúde (preťažení). Pri prúde, ktorý neprekročí menovitú hodnou In, poistka, samozrejme, nesmie vypnúť. INRS 01 INRS 01

! Istič Kombinácia tepelnej a elektromagnetickej spúšte Opakované vypnutie nadprúdu a po odstránení poruchy opätovné zapnutie obvodu INRS 01

Istič ovládacia páka aretačný mechanizmus kontakty prívodná svorka bimetalový pás regulačný prvok umožňujúci presné nastavenie hodnoty medzného prúdu elektromagnetická spúšť zhášacia komora INRS 01

! Prúdový chránič • Ochrana pred poruchovým prúdom • Prakticky jediný účinný spôsob ochrany pred úrazom elektrickým prúdom pri poruche • Citlivosť 30/100/300/500mA • Prevedenie: 2 – pólové (1 fáza) 4 – pólové (3 fázy) INRS 01

Prúdový chránič INRS 01

Prúdový chránič - princíp činnosti Napájacie vodiče (L: fázový, N: neutrálny) sú vedené stredom feritového jadra súčtového transformátora. V normálnom prevádzkovom režime je vektorový súčet okamžitých hodnôt prúdov nulový a na sekundárnom vinutí transformátora sa neindukuje žiadne napätie. V prípade rozdielnej veľkosti prúdov, tečúcich fázovým a neutrálnym vodičom sa na sekundárnom vinutí transformátora indukuje napätie, úmerné veľkosti rozdielu (prúdovej asymetrie). Toto diferenciálne napätie sa pomocnou elektronikou zosilňuje, porovnáva s nominálnou hodnotou a po jej prekročení elektromagnet rozpojí oba napájacie vodiče. Súčasťou chrániča je aj testovacie tlačidlo, uzatvárajúce obvod s rezistorom, vytvárajúcim umelý poruchový prúd pre overenie funkčnosti chrániča. INRS 01

Prúdový chránič Menovitý prúd – podobne ako ističe Vhodný len pre TN-S Povinný vo vybraných priestoroch Nepredstavuje ochranu pred nadprúdom Treba pridať istič, alebo zvoliť kombinovaný prístroj INRS 01

Prúdový chránič vstupné kontakty výstupné kontakty obnovovacie tlačidlo (reset) vypínacie kontakty, ovládané elektromagnetom diferenciálneho relé elektromagnet diferenciálneho relé súčtový transformátor pomocná elektronika (zosilňovač diferenciálneho napätia z transformátora) testovacie tlačidlo testovací závit transformátora INRS 01

Impedancia poruchovej slučky Impedancia je zdanlivý odpor elektrotechnickej súčiastky a fázový posun napätia oproti prúdu pri prechode harmonického striedavého elektrického prúdu danej frekvencie Vysoká impedancia môže znefunkčniť ochranu pred nadprúdom Spoje, prierezy vodičov… Z = U / I INRS 01

Selektivita ! Koordinácia pracovných charakteristík istiacich prvkov tak, aby reagoval len prvok najbližšie k poruche. INRS 01

Ochrana pred prepätím ! Prepätie - mimoriadne vysoké prevádzkové alebo krátkodobé zvýšené napätie spôsobené cudzím vplyvom, ktoré môže narušiť správnu funkciu EI alebo poškodenie a zničenie EZ. Môže ohroziť zdravie obsluhy. zvodiče prepätia INRS 01

Ochrana pred prepätím INRS 01

Koniec, ďakujem za pozornosť INRS 01