Publikace svazek 97 Zrušená položka

Anotace obsahu

Správně a přitom optimálně dimenzovat a jistit elektrická zařízení není snadné. Vždy je totiž nutné sladit celou řadu požadavků. Přitom dva základní, tj. zajištění bezpečnosti provozovaného zařízení a zároveň celkovou hospodárnost jeho provedení, jsou z principu protichůdné. Vždy jde o to, aby zařízení a přívodní vedení ani za těch nejnepříznivějších provozních, a dokonce ani poruchových podmínek, neohrožovalo své okolí. Na druhé straně nás finanční možnosti nutí k tomu, aby celé zařízení nebylo předimenzované, zbytečně nákladné ani prostorově náročné.

Elektrotechnické předpisy určují otázku bezpečnosti elektrického zařízení. Zařízení se nesmí při přetížení nadměrně zahřívat, úbytky napětí na přívodu nesmějí za žádných provozních podmínek přesahovat dovolenou mez, ochrana automatickým odpojením od zdroje musí v případě poruchy reagovat v dostatečně krátkém čase.

Zdá se, že pokud zařízení a přívod k němu budou dostatečně dimenzovány, bude těmto požadavkům vyhověno. Nicméně ani u předimenzovaného zařízení nemusí být vždy jistota, že toto zařízení z hlediska bezpečnosti vyhoví. V tomto případě totiž mohou při poruše vznikat nadměrně velké zkratové proudy. Právě možným zkratovým proudům musí zařízení, a to každá jeho součást, vyhovět. Chybná volba zařízení z tohoto hlediska může vážně ohrozit nejen jeho bezpečnost, ale i bezpečnost okolí.

Rovněž není možné, aby při poruše způsobené jednou částí zařízení bylo celé zařízení, celý objekt vyřazen z provozu. Aby se vyhovělo tomuto požadavku, je zapotřebí jisticí prvky přiřadit k jednotlivým částem zařízení vhodným způsobem. Požadavkům, které jsou na tomto místě naznačeny, lze vyhovět správnou volbou zařízení, vedení a jisticích prvků. Těch je v současné době k dispozici poměrně široký sortiment. Každý typ má trochu jinou charakteristiku a hodí se k jinému účelu.

V části I si příručka vzala za úkol ukázat, na čem spočívají zásady jištění. V prvé řadě zde byl podrobně specifikovaný záměr vydavatele, dále pak se autor střetával s přáními představitelů elektrotechnické veřejnosti. Vydavatelský záměr byl plně respektován, vyslechnutá přání byla brána v úvahu jen v rámci vydavatelského záměru.

V části II příručka obsahuje tabulky, z nichž se dá velice rychle a jednoduše zjistit, jak který vodič za jakých podmínek jistit. Zjednodušení volby jisticích prvků oproti předchozím publikacím obdobného zaměření bylo umožněno tím, že do praxe jsou již zavedeny jisticí prvky odpovídající novým normám. Ty pro většinu případů dobře respektují oteplovací charakteristiky jištěných vedení. Při volbě jiných jisticích prvků (jističů a pojistek starších typů, jisticích relé apod.) je nutno postupovat tak, jak je vysvětleno v části I. Tabulky jsou uvedeny výkladem a vysvětlením zásad, z nichž se při jištění elektrických vedení a zařízení vychází. Čtenář zde nalezne návod, jak v jednotlivých případech postupovat.

Ve čtvrtém vydání byly zohledněny požadavky nových technických norem, a to zejména pokud se týká dimenzování vedení (ČSN 33 2000-5-52 – nyní ed. 2), jištění vodičů (ČSN 33 2000-4-43 – nyní ed. 2), ochrany před úrazem elektrickým proudem automatickým odpojením a požadavků na pospojování (ČSN 33 2000-4-41 – nyní ed. 2 a ČSN 33 2000-5-54 – nyní ed. 3), ochran obvodů u strojních zařízení (ČSN EN 60204-1 – nyní ed. 2) a v celé publikaci je upravena terminologie podle pravidel, jak jsou v současné době normalizována (viz především ČSN IEC 60050-826).

V tomto čtvrtém vydání se v rámci výpočtů zkratových proudů uplatnily již nové poznatky a hodnoty impedancí ze zprávy CLC/TR 50480, která je zaváděna do české normalizační soustavy. Jejím uplatněním bylo možno prodloužit délky vedení chráněných před zkratem i vedení chráněných automatickým odpojením v síti TN, zejména pokud je toto odpojení zajišťováno jističi se zkratovými spouštěmi. To se projevilo v tabulkách ve druhé části této příručky.

Již v předchozím vydání byla upravena a doplněna kapitola o charakteristikách jisticích prvků, protože se stále ještě užívají přístroje s dříve uplatňovanými charakteristikami. Někteří zahraniční investoři přístroje se speciálními charakteristikami nadále vyžadují a existují určité nejasnosti z hlediska kritických bodů jejich charakteristik (nastavení zkratové spouště apod.).

Text tohoto čtvrtého vydání je aktualizován podle nových technických norem, které byly vydány od roku 2011 do současnosti, a rovněž byla upravená terminologie podle současného stavu.

Přílohy obsahují řadu příkladů, vzorců a praktických tabulek, které se týkají tématu příručky a zatížitelností hliníkových a měděných přípojnic.

Příručka je určena širokému spektru elektrotechniků, od projektantů až po provozní elektrikáře.

Obsah

ČÁST I: JIŠTĚNÍ ELEKTRICKÝCH ZAŘÍZENÍ
Úvod
1. NEJPOUŽÍVANĚJŠÍ JISTICÍ PRVKY
1.1 Pojistka
1.1.1 Výhody a nevýhody pojistek
1.2 Jistič
1.2.1 Výhody jističů
1.2.2 Nevýhoda jističů
2. PRINCIP JIŠTĚNÍ
2.1 Charakteristika "čas – proud"
2.2 Charakteristiky jisticích prvků
2.3 Zkratová odolnost
2.3.1 Zkratová odolnost rozváděčů
2.3.2 Podmíněná zkratová odolnost
2.3.3 Zkratová odolnost kabelů a vodičů
2.4 Maximální zkratový proud a tepelná energie
2.5 Selektivita jištění
3. JIŠTĚNÍ VEDENÍ A ZAŘÍZENÍ PŘED PŘETÍŽENÍM A ZKRATEM
3.1 Jištění vedení
3.1.1 Umístění prvků chránících vedení před přetížením a zkratem
3.1.2 Jištění nulového vodiče v sítích TN a TT
3.2 Jištění zásuvkových a světelných obvodů
3.3 Jištění předřazené elektrickým přístrojům a elektrickým předmětům v elektrické instalaci
3.4 Jištění obvodů pro spotřebiče
4. JIŠTĚNÍ STROJNÍCH ZAŘÍZENÍ
4.1 Obecně
4.2 Jištění přívodu a silových obvodů
4.3 Jištění řídicích obvodů
4.4 Jištění zásuvek, osvětlení a transformátorů
4.5 Zásady pro volbu jisticích prvků
4.6 Jištění přívodu k pracovnímu stroji
4.7 Jištění motorů strojních zařízení před přetížením
5. KDY A PROČ NENÍ TŘEBA A KDY SE NESMÍ ZAŘÍZENÍ JISTIT?
5.1 Vynechání jištění před přetížením
5.2 Vynechání jištění před přetížením i zkratem
5.3 Vynechání jištění před zkratem
6. JIŠTĚNÍ Z HLEDISKA OCHRANY PŘED ÚRAZEM ELEKTRICKÝM PROUDEM
7. JIŠTĚNÍ SPOTŘEBIČŮ A ZDROJŮ PODLE JEJICH PŘÍKONU A VÝKONU
7.1 Jištění elektromotorů
7.2 Jištění transformátorů
7.3 Jištění spotřebičů
7.4 Jištění tepelných spotřebičů
7.5 Jištění svítidel
7.6 Jištění kompenzačních kondenzátorů
7.7 Jištění akumulátorů a baterií
7.8 Jištění UPS (zdrojů nepřerušovaného napájení)
7.9 Jištění pohonů
7.10 Jištění polovodičových zařízení
8. DIMENZOVÁNÍ VEDENÍ Z HLEDISKA JEHO OTEPLENÍ
9. JIŠTĚNÍ VEDENÍ Z HLEDISKA JEHO OTEPLENÍ
9.1 Časová oteplovací konstanta
9.2 Využití časové oteplovací konstanty pro jištění vedení před přetížením
9.3 Softwarové vybavení pro kontrolu oteplení vedení
9.3.1 Optimální charakteristika
9.3.2 Charakteristika jisticího prvku a optimální charakteristika vedení
9.4 Rozdíl mezi jmenovitou a skutečnou proudovou zatížitelností vodičů a kabelů
9.5 Krátkodobý chod nebo přerušované zatížení
ČÁST II: DIMENZOVÁNÍ A JIŠTĚNÍ VEDENÍ
10. ZÁSADY, PODLE KTERÝCH SE POSTUPUJE PŘI URČOVÁNÍ PRŮŘEZŮ VODIČŮ A VOLBĚ JISTICÍCH PRVKŮ
10.1 Hlavní zásady
10.2 Metody výpočtu zkratových a poruchových proudů
10.3 Volba ochranných přístrojů
11. URČENÍ MAXIMÁLNÍHO PROUDU UVAŽOVANÉHO VE VEDENÍ
12. URČENÍ DOVOLENÉHO PROUDOVÉHO ZATÍŽENÍ A VOLBA PRVKU JISTÍCÍHO PŘED PŘETÍŽENÍM
12.1 Koordinace mezi průřezy vodičů a přístroji jisticími před nadproudy (ČSN 33 2000-4-43 ed. 2)
12.2 Vedení chráněná před přetíženími
12.3 Vedení, které není chráněno před nadproudy
12.4 Uplatnění přepočítacího součinitele pro seskupení kabelů nebo obvodů
12.5 Paralelní vodiče
12.6 Dovolené proudy ohebných kabelů
12.7 Doplňující podmínky
13. ZKRATOVÉ PROUDY
13.1 Všeobecně
13.2 Výpočet zkratového proudu
13.2.1 Impedanční metoda
13.2.2 Kompoziční metoda
13.2.3 Konvenční metoda
13.2.4 Uplatnění metody trojúhelníku
13.3 Vypínací schopnost
13.3.1 Ověření vypínací schopnosti
13.3.2 Vypínací schopnost v síti IT
13.3.3 Vypínací schopnost malých jističů
14. OCHRANA PŘED ÚRAZEM ELEKTRICKÝM PROUDEM PŘI PORUŠE
14.1 Všeobecné požadavky
14.2 Odpojení v síti TN
14.2.1 Odpojení při ochraně pojistkami
14.2.2 Odpojení při ochraně jističi
14.2.3 Pospojování v síti TN
14.2.4 Výpočet poruchového proudu
14.3 Odpojení v síti TT
14.4 Odpojení v síti IT
14.4.1 Bez odpojení při první poruše
14.4.2 Odpojení při druhé poruše
14.4.3 Výpočet poruchového proudu
14.5 Pospojování
14.6 Ověření rezistance a spojitosti ochranných vodičů
14.7 Délky vedení, při nichž je zajištěna ochrana před automatickým odpojením (konvenční metoda výpočtu)
14.7.1 Jednoduché délky chráněných vedení
14.7.2 Délky chráněných odbočujících vedení
14.7.3 Přídavná délka pohyblivého přívodu
14.7.4 Délky chráněných vedení a vypínací schopnost jističe
15. OVĚŘENÍ TEPELNÉHO NAMÁHÁNÍ VODIČŮ
15.1 Všeobecně
15.2 Ochranný vodič
15.3 Pracovní a nulové nebo střední vodiče
16. ÚBYTKY NAPĚTÍ VE VEDENÍ
17. HODNOTY REZISTIVIT A REAKTANCÍ VODIČŮ
17.1 Rezistivity vodičů
17.2 Reaktance vodičů
18. JEDNODUCHÝ ZPŮSOB URČOVÁNÍ PRŮŘEZU VODIČŮ A VOLBY JISTICÍCH PŘÍSTROJŮ
18.1 Určení maximálního výpočtového proudu IB použitého ve vedení
18.2 Určení průřezu fázových, nulových a ochranných vodičů s ohledem na jejich ochranu před přetížením a dovolené proudové zatížení
18.3 Ověření úbytků napětí
18.4 Určení vypínací schopnosti ochranného přístroje
18.5 Ochrana při poruše (tj. před dotykem neživých částí neboli před nepřímým dotykem)
18.6 Minimální průřezy vodičů k vyvedení výkonu z transformátorů
Příloha 1 Příklady určování proudu a jištění
Příloha 2 Vzorce pro výpočet zkratových a poruchových proudů
Příloha 3 Parametry transformátorů (na straně nn) a nízkonapěťových generátorů (soustrojí) při napětí U = 400 V
Příloha 4 Zatížitelnost přípojnic – holých hliníkových a měděných plochých vodičů
Příloha 5 Značení vodičů a kabelů nn podle evropských norem (informativně)
LITERATURA