PRÚDOVÉ CHRÁNIČE.

31.03.2019

Dôležitým ochranným prvkom v elektrickej sieti je prúdový chránič. Jeho úlohou je kontrola prúdových tokov v obvodoch a pri identifikácii chybných prúdových tokov, okamžité odpojenie obvodov od prívodu napájania. Hneď ako niekde v prúdovom obvode bude zvádzaný čiastkový prúd proti zemi, nebude v súčtovom meracom transformátore prúdu výsledná suma rovná nule, t.j. vznikne rozdielový prúd, ktorý indukuje prúd/napätie pre vypínaciu cievku chrániču a s tým dôjde k úplnému odpojeniu prúdového obvodu od vedenia/napájania. Prúdový chránič bol v roku 1957 vynájdený Gottfiedom Biegelmeier a následne patentovaný.

Konštrukcia prúdového chrániču.

Prúdový chránič sa zakladá na súčtovom meracom transformátore prúdu, ktorý kontroluje všetok tečúci prúd ku a od spotrebičov. Ich súčet musí byť rovný nule za ideálneho stavu. Ak je čiastkovo zvedený prúd v obvode aj proti zemi, tak v súčtovom meracom transformátore prúdu suma tečúcich prúdov sa nerovná nule a tým rozdielový prúd indukovaný vo vybavovacom obvode cievky vytvorí napätie, ktorý aktivuje relé vypínača a spôsobí odpojenie prívodu.

Prúdové chrániče sú vybavené na prednej strane dostupným kontrolným tlačidlom, ktoré dokáže chránič vypnúť na základe simulácie chybového stavu obvodu. Stlačením tlačidla bude medzi odchádzajúcou fázou a neutrálnym vodičom vytvorený odporový prechod s chybným prúdom tak, aby vypínací prúd presiahol úroveň prúdu, na ktorý bola ochrana nastavená výrobcom. Výrobcovia odporúčajú vykonať funkčnú
skúšku každých 6 mesiacov.

Dimenzovanie.

Prúdové chrániče sa odlišujú na základe 3 hlavných parametrov:

  • Spínacia schopnosť (uvedená v kA)
  • Prevádzkový prúd  (uvedený v A)
  • Chybový prúd  (uvedený v mA)

Spínacia schopnosť alebo tiež odolnosť proti skratu. Od uvedenej hodnoty môže vzniknúť svetelný oblúk medzi otvorenými kontaktmi a tak vzniká aj vývoj tepla, čo má za následok deštrukciu komponentu. Prúdový chránič pre súkromné domácnosti musí mať spínaciu schopnosť 10 kA.

Prevádzkový prúd je hodnota prúdu, ktorú prúdový chránič trvalo dokáže viesť medzi spínacími kontaktmi. V súkromným domoch sa spravidla používa 20 - 25A prúdový chránič.

Chybný prúd (G) uvádza chybný prúd, kedy sa prúdový chránič spustí. V rodinných domoch a iných voľne prístupných zásuvkách pre verejnosť, musí prúdový chránič zareagovať najneskôr od chybného prúdu 30 mA a obvod prerušiť. Pre protipožiarnu ochranu je predpísaný len chybový prúd 300 mA. Ochranný účinok sa zakladá výhradne na rýchlom odpojení prívod prúdu k spotrebiču.

Spätný účinok na ochrane proti prepätiu.

V mnohých prípadoch sa môže stať, že ochrana proti prepätiu spôsobí chybový prúd a tak sa prúdová ochrana sa spustí. V prípade, že nie je stále obsluha na mieste použitia, môže dôjsť k dlhodobému výpadku napájania. Servisný personál musí preveriť stav systému a ak je treba manuálne ochranu opäť zapnúť. Aby chránený systém nemal žiadny dlhší výpadok, existujú len dve riešenia:

1. Prúdový obvod sa rozdelí na dve časti t.j. prúdový obvod s ochranou proti prepätiu a prúdový obvodu, ako aj s detekciou chybového prúdu.

2. Inštaláciou jednotky automatického opätovného zapnutia.


Gottfried Biegelmeier

Profesor Inžinier Dr. phil. Gottfried Biegelmeier (* 1924 vo Viedni; † 8.7.2007) študoval vo svojom rodnom meste elektrotechniku a pokusnú fyziku. Promovala v roku 1949 na viedenskej univerzite a začal svoju kariéru v skúšobni zväzu elektrární pre rakúsky a spolkový skúšobný ústav.

V roku 1957 sa ako inžinier - konzultant pre elektrotechniku viedol vývojové laboratórium pre nízkonapäťové spínacie prvky priemyselného typu a špecializoval sa na oblasť ochrany - techniky a ochranné opatrenia.

Od roku 1975 pracoval v oblasti Elektoropatológie. Vykonával pokusy sám na sebe , ktoré boli dôkazom fungovania prúdových ochrán pri priamom zásahu na živé čast organizmov. V tejto súvislosti získaval tiež nové znalosti o impedancii tiel živých ľudí počas pôsobenia dotykového napätia až 200 V. Práve tak závažné boli aj jeho štúdie o nebezpečenstvách a hraniciach pôsobenia na funkciu srdcovej komory a efektu fibrilácie, ktorá viedla k teórii extrasystolii a s tým k vysvetleniu Z- tvarovaného priebehu fibrilačného pulzu. Za tieto vedecké služby bol Biegelmeierovi v Rakúsku roku 1978 udelený titul profesor a roku 1993 udelený čestný rád pre vedu a umenie 1. triedy. Spomedzi medzinárodných uznaní sú americké IEEE- Life Award 1985 a japonské IKEDA Award 1993.

Z výskumných prác vzyšli početné patenty, ktorými Biegelmeier prispieval k zlepšeniu techník prúdových chráničov a jeho zásada trojnásobnej bezpečnosti pre ochranu proti zásahu elektrickým prúdom. Jeho práce ovplyvňovali národnej a medzinárodných normy. V roku 1996 založil všeobecne prospešná súkromná - nadáciu "elektrická - ochrana" vo Viedni s úlohou, výskumných úloh v oblasti elektrických ochrán.