Propojovací lišta a proudový chránič: Komplexní vysvětlení

Jističe a proudové chrániče jsou základem každého rozváděče a hrají klíčovou roli v ochraně elektrických instalací a osob. Zatímco jističe chrání obvody před nadproudy a zkraty, proudové chrániče detekují únikové proudy a zabraňují úrazům elektrickým proudem a požárům. V dnešních moderních elektroinstalacích se stále častěji setkáváme s kombinovanými přístroji, tzv. jističochrániči (RCBO), které spojují obě tyto funkce v jednom modulu.

Jističe a jejich zapojení

Jističe hlídají nadproudy: při přetížení nebo zkratu odpojí obvod dřív, než dojde k poškození vodičů či požáru. Uvnitř jističe je mechanizmus (např. bimetal a elektromagnet), který reaguje na nadměrný proud - zahřátím nebo magnetickou silou vybaví a rozpojí obvod.

Dvojitá třmenová svorka

Největší výhodou obou základních řad jističů je dvojitá třmenová svorka, která dovoluje připojení mnoha různých kombinací vodičů bez nutnosti použití připojovacího nástavce. Je všeobecně známo, že nelze do jedné třmenové svorky připojit dva vodiče rozdílných typů nebo průřezů. U přístrojů s jednoduchou třmenovou nebo kombinovanou svorkou nelze takové zapojení správně realizovat jinak, než použitím připojovacího nástavce. U jističů LTE a LTN toto díky dvojité třmenové svorce neplatí. Svorka je koncipována tak, že ke středové pevné přepážce jsou z obou stran přitahovány třmeny pomocí jednoho šroubu. Tento princip dovoluje kombinovat dva různé vodiče. Jeden do přední části svorky a druhý do zadní části svorky. Dvojitá svorka umožňuje kombinovat vodiče a propojovací lištu tak, že vodiče jsou před propojovací lištou.

Proudové chrániče a jejich funkce

Proudový chránič je vzhledem podobný jističi a slouží k ochraně před poruchou elektrického okruhu. Tím se myslí např. narušení izolace, v jehož důsledku může část proudu unikat do země. K podobnému stavu dojde v případě, že se obsluha dotkne části okruhu, které je pod napětím. Proudový chránič kontroluje elektrický okruh tím, že porovnává velikost proudu, který do okruhu vtéká s tím, který z okruhu odchází. Proudový chránič v žádném případě neslouží jako ochrana před zkratovými proudy. Musí být zapojen před elektrický jistič, případně pojistku. Ty ochrání elektrický okruh před zkratem nebo přetížením.

Zpátky do školy: Kirchhoffův zákon

První Kirchhoffův zákon nás učí, že součet proudů do uzlu vtékajících se rovná nule. Tento součet hlídá chránič. Jinak řečeno součet proudu vtékajících do uzlu se rovná součtu proudu vytékajících. Žádný proud tedy nikde nezaniká a dají se spočítat což nám dělá právě chránič. Pokud si proud najde cestu jinudy (třeba ochranným vodičem) ... student doplní sám.

Čtěte také: Krajová lišta WPC - montáž

Typy proudových chráničů podle detekce reziduálního proudu

Výběr proudového chrániče musí být proveden podle reziduálního proudu, který se může v obvodu chrániče vyskytnout. Reziduální, neboli rozdílový proud je vybavovací proud chrániče.

  • Typ AC: Detekuje pouze střídavé reziduální proudy. Tyto chrániče jsou vhodné do instalací, kde můžeme vyloučit jiné průběhy reziduálních proudů, tj. pulzující stejnosměrné proudy a hladké stejnosměrné proudy. Takových instalací je v současné době stále méně a méně. Je to díky zařízením s elektronickými prvky, které takové proudy generují.
  • Typ A: Detekuje kromě střídavých reziduálních proudů i stejnosměrné pulzující proudy. Je vhodný pro obvody s myčkou, klimatizací, počítačem, sušičkou či fénem. Proudové chrániče typu A jsou v Evropě nejrozšířenější.
  • Typ F: Detekuje stejné průběhy reziduálních proudů jako typ A. Rozdíl je v závislosti na frekvenci. Proudové chrániče typu F mají na vyšších frekvencích (kHz) sníženou citlivost na reziduální proud. Vysoké frekvence nejsou pro lidský organizmus tak nebezpečné jako běžná frekvence (50 Hz). Je možné tedy provozovat spotřebiče, které chybový proud o vysokých frekvencích generují při běžném provozu.
  • Typ B: Detekuje všechny průběhy reziduálních proudů, tj. střídavé, stejnosměrné pulzující i stejnosměrné hladké reziduální proudy.
  • Typ B+: Detekuje všechny průběhy reziduálních proudů, tj. střídavé, stejnosměrné pulzující i stejnosměrné hladké reziduální proudy. Na rozdíl od typu B detekuje a vypíná i vysokofrekvenční reziduální proudy až do 20 kHz pod hranicí 300 mA. Slouží tedy i jako ochrana proti požáru, což z něj dělá univerzální proudový chránič.

Pokud není známo, jaké reziduální proudy mohou v instalaci vzniknout, musí být instalován proudový chránič typu B nebo B+. Pokud je možné vyloučit vznik stejnosměrného hladkého reziduálního proudu, je možné použít typ A nebo F. A pokud je možné vyloučit i stejnosměrné pulzující reziduální proudy, může být použit typ AC.

Provedení proudových chráničů pro zvýšení stability

Výše uvedené typy proudových chráničů jsou nabízeny v několika provedeních, která zvyšují stabilitu funkčnosti elektroinstalace. Současné spotřebiče se čím dál častěji chovají při svém zapnutí tak agresivně, že standardní proudový chránič vyhodnotí zapnutí obvodu jako poruchu.

  • Provedení G: Toto provedení je při své reakci na reziduální proud zpožděno o 10 ms, a to pro reziduální proudy až do 500 A. Pokud dochází v koncovém zařízení při zapnutí například k nabíjení velkých kondenzátorů, klasický proudový chránič detekuje únik proudu a vypíná.
  • Provedení K: Je obdobou provedení G. Také je při své reakci na reziduální proud zpožděno o 10 ms, ale pro menší reziduální proudy (cca do 50 A).
  • Provedení S: Je provedení selektivní. Používá se při řazení proudových chráničů do stromové struktury. Klasický příkladem jsou dřevostavby, kde na vstupu musí být proudový chránič z důvodu ochrany proti požáru (IΔn ≤ 300 mA) a na vybrané koncové obvody je nutné použít proudové chrániče z důvodu ochrany před úrazem elektrickým proudem (IΔn ≤ 30 mA).

Testování proudových chráničů

Správnou funkci vypínacího mechanismu chrániče je možné otestovat stiskem tlačítka na proudovém chrániči. Jeho stlačením dojde k mechanickému odpojení okruhu. Pro obnovení napájení okruhu je potřeba proudový chránič nahodit obdobně jako jistič. Otestování proudového chrániče provádí uživatel elektroinstalace v intervalu předepsaným výrobcem. Tento interval se pohybuje v rozmezí 1 měsíc, 6 měsíců nebo 1 rok.

Kombinované proudové chrániče (RCBO)

Kombinovaný proudový chránič (tzv. jističochránič) spojuje dvě klíčové ochranné funkce v elektroinstalaci do jednoho přístroje. Jistič a proudový chránič jsou zařízení s odlišnou úlohou, ale společným cílem - bezpečnost. Oba prvky chrání vás i vaši elektroinstalaci. Právě zde vstupuje do hry tzv. RCBO. Zkratka RCBO (z anglického Residual Current Breaker with Overcurrent protection) označuje kombinovaný proudový chránič s jističem - tedy přístroj, který v jediném zařízení na DIN liště spojuje ochranu proti zkratu a přetížení (jistič) s ochranou proti úniku proudu (chránič). V češtině se můžete setkat také s názvem kombichránič nebo častěji jističochránič. Na rozdíl od tradičního řešení, kdy se jistič a chránič montují jako dva samostatné moduly zvlášť, RCBO zastane obě funkce najednou.

Čtěte také: Krycí lišta kuchyňské linky

Výhody jističochráničů (RCBO)

  • Úspora místa v rozvaděči: Jednomodulový jističochránič zabere pouhých ~18 mm šířky, zatímco samostatný jistič + chránič by potřebovaly modulů více. Například řada ABB DS301C má šířku jen 17,6 mm, čímž ušetří až 50 % místa oproti dvěma přístrojům.
  • Jednodušší instalace: Místo propojení dvou přístrojů se zapojí jen jeden. Méně drátování znamená menší riziko chyby.
  • Selektivita a přehlednost: Pokud každý okruh má svůj vlastní jističochránič, porucha na jednom okruhu vyřadí z provozu jen tento okruh, nikoli celou skupinu. To je velký rozdíl oproti dřívějšímu řešení, kdy jeden centrální proudový chránič chránil více okruhů - při jedné závadě pak zhasl celý byt.
  • Komplexní ochrana: Kombinovaný chránič zajišťuje všechny druhy ochran: ochranu při přetížení a zkratu (funkce jističe), ochranu při poruše - před úrazem el. proudem (funkce chrániče při dotyku neživých částí pod napětím) i tzv. doplňkovou ochranu při přímém dotyku živých částí (30mA chránič) a případně ochranu proti požáru (chránič s citlivostí např. 300 mA).

Zkrátka, RCBO kombinuje to nejlepší z jističe a chrániče do jednoho přístroje. Jednomodulový proudový chránič s nadproudovou ochranou BONEGA P-E-P 10RCBO (jistič + proudový chránič v jednom modulu) jako první na světě dosahuje vypínací schopnosti 10 kA až do 32 A v charakteristice D. Byl vyvinut speciálně pro anglického partnera a na českém trhu je možné jej použít s jistými omezeními (nestandardní výška, neodpíná N vodič aj.). Proudové chrániče s nadproudovou ochranou OLI mají stejnou dvojitou svorku jako jističe LTE/LTE. Umožňují tedy rozšířené možnosti připojení.

Napěťově závislé a nezávislé proudové chrániče

Možná jste zaslechli pojmy napěťově nezávislý a napěťově závislý proudový chránič. Jde o konstrukční rozdíl, který má velký vliv na spolehlivost ochrany.

  • Napěťově nezávislý chránič nepotřebuje ke svému vybavení napětí z chráněné sítě. Využívá mechanismus, kde energii k vypnutí získává už při svém zapnutí a z proudu unikajícího při poruše. Typicky obsahuje speciální magnetické relé, které uvolní vypínací mechanismus čistě mechanicky, jakmile součtový transformátor detekuje rozdílový proud. Napěťově nezávislý chránič v takové situaci stále funguje a odpojí obvod, když zjistí únik proudu přes vaše tělo nebo jinam - ochrání vás, i když celá síť nefunguje „normálně“.
  • Napěťově závislý chránič obsahuje elektronickou jednotku, která ke spuštění vypnutí vyžaduje napájení z monitorované sítě. Pokud tedy v síti není napětí (nebo je přerušen vodič, který elektroniku napájí), chránič nemusí při poruše vůbec vybavit - ztratí svou funkci.

České normy dnes jednoznačně vyžadují napěťově nezávislé chrániče. Norma ČSN 33 2000-5-53 přímo stanovuje, že v ČR je dovoleno instalovat proudové chrániče a jističochrániče nezávislé na síťovém napětí. Použití napěťově závislých je zakázáno (s výjimkou speciálních případů mimo běžné domovní rozvody). Důvod je jasný - jen nezávislý chránič zajišťuje plnou ochranu i za nestandardních podmínek. U napěťově závislého typu by například přerušení nulového vodiče před chráničem znamenalo, že při dotyku fáze vás zařízení vůbec neochrání. Vypadne pracovní nulový vodič (což se může stát poruchou nebo špatným zapojením), může v síti zůstat fáze.

Propojovací lišty

Proudové chrániče jsou lehce propojitelné s jističi pomocí široké nabídky propojovacích lišt. Pro jednofázové koncové obvody chráněné jedním společným 3fázových proudovým chráničem lze využít např. propojení lze realizovat jak shora, tak i zespodu. Hřeben (jazýček) současně tvoří také přítlačnou (druhou) plochu svorky na vsazený vodič a tudíž omezuje na minimum možné přechodové odpory. Pokud použijete propojovací lišty s vývody soustředěnými na jejím okraji, umožňuje výškové posazení svorek jističe vložit proti sobě dvě takové propojovací lišty a tím dosáhnout dvojnásobku přenosové únosnosti.

Příklad proudové únosnosti lišty

Průřez lišty Způsob napájení Proudová únosnost
16 mm2 Od kraje 80 A
16 mm2 Od středu jedné lišty 130 A

Doplňkové příslušenství

Ke všem výše uvedeným přístrojům lze použít společné příslušenství, jako jsou pomocné a signalizační spínače, napěťové a podpěťové spouště či dálkové ovládání.

Čtěte také: Výhody použití hnědé WPC ukončovací lišty

  • Pomocné a signalizační spínače: Signalizují polohu hlavních kontaktů. Zásadní rozdíl mezi nimi je v tom, že pomocné spínače nerozlišují, jak byl hlavní prvek vypnut (ručně nebo spouští). Zato signalizační nesignalizují ruční vypnutí (páčkou).
  • Napěťové a podpěťové spouště: Se používají k dálkovému vypnutí hlavního prvku. Napěťová spoušť reaguje na napětí a podpěťová na ztrátu napětí. Nejčastější použití podpěťových spouští je v obvodech STOP tlačítka.
  • Dálková ovládání: Umožňují hlavní prvek nejen na dálku vypnout, ale i zapnout. Provedení RC-LT-A230-ARD má implementovánu i funkci automatického opětovného zapnutí. Přístroj se sám pokusí obnovit napájení obvodu po 10, 60 a 600 sekundách. Dálková ovládání RC-LT-… nacházejí využití v bezobslužných aplikacích, kde každý výpadek vyžaduje výjezd technika. Ve většině případů se nejedná o vybavení jističe či proudového chrániče z důvodu poruchy, ale nějakého přechodného děje, jako je například blízký úder blesku.

Normativní požadavky a doporučení

V posledních letech došlo k významným změnám v elektroinstalačních normách, které rozšířily povinnost použití proudových chráničů. Norma ČSN 33 2000-4-41 ed.3 (2018) zavedla požadavek, že doplňková ochrana proudovým chráničem (max. 30 mA) musí být zajištěna pro každý elektrický obvod v domovních a obdobných instalacích. To znamená, že prakticky všechny zásuvkové okruhy i světelné obvody musí mít proudový chránič. Výjimky existují jen velmi omezené - týkají se obvodů, kde by nechtěné vypnutí chrániče mohlo způsobit neúměrné škody nebo ohrozit bezpečnost. Typicky se uvádí např. samostatná zásuvka pro ledničku či mrazák, nebo určitá lékařská a bezpečnostní zařízení, případně zásuvky přístupné jen poučené obsluze. I v těchto případech však musí být zajištěna ochrana před úrazem jiným způsobem (např. pospojováním).

Další česká norma, ČSN 33 2130 (zaměřená na vnitřní elektrické rozvody v budovách), doplňuje požadavky pro bytové instalace. Nejnovější edice této normy zavádí například pravidlo, že každý světelný obvod v bytě má být chráněn vlastním proudovým chráničem. Tím se předchází situaci, kdy jediný chránič vypne všechna světla v objektu najednou - což by mohlo způsobit nebezpečí (např. pád v tmě). Dále norma výslovně zakazuje, aby světelné a zásuvkové obvody byly chráněny společným chráničem. V praxi se toho dociluje právě použitím jednomodulových jističochráničů u každého světelného okruhu.

Aktuální české normy vyžadují, aby každý elektrický obvod v domácnostech a podobných prostorách byl chráněn proudovým chráničem s maximální citlivostí 30 mA. Světelné okruhy mají být navíc chráněny vlastním samostatným proudovým chráničem. Zároveň technické normy vyžadují, aby v domovních a obdobných instalacích přístupných laikům, dětem nebo osobám s omezenou pohyblivostí byly použity výhradně napěťově nezávislé proudové chrániče, které fungují i při poruše v síti, například při výpadku nulového vodiče. Optimální ochranu osob poskytují proudové chrániče typu A, které dokáží detekovat i poruchové proudy se stejnosměrnou složkou, a proto v běžných domovních a obdobných instalacích nahrazují dříve používané, dnes již nevhodné chrániče typu AC. Jen taková zařízení zajistí spolehlivou ochranu osob i majetku za všech okolností - přesně tak, jak to od nich dnešní elektroinstalace vyžadují. Tato ochrana už tedy dávno není volitelným nadstandardem, ale představuje základní bezpečnostní prvek každé nové elektroinstalace.

Praktické případy a časté chyby

Umístění jističe a chrániče

Co se týká umístění chrániče, jestli musí být před nebo za jističem chráněného obvodu, je to z hlediska funkce chrániče i jističe úplně jedno. Akorát když použijete chránič společný více obvodům (tzn. za ním je více obvodů chráněných jednotlivě jističi), musíte samotný chránič chránit před proudovým přetížením - tzn. chránič musí být předjištěn nadproudovým jištěním (pojistky nebo jistič) o nominální hodnotě menší nebo rovné nominální proudové hodnotě chrániče. Dává se o stupeň méně - to je chránič 40A se předjistí max. 32A jističem.

Vždy je ale dobré dát jistič za chránič. V případě jako je tento se doporučuje používat dvoupolové jističe (1+N). Velice to usnadní hledání příčin vybavení chrániče. Před 4p. chránič lze použít max. 3 jističe, za chránič lze použít libovolný počet jističů. Nejčastější chybou bývá špatné zapojení nulových vodičů nebo spojení nulového a zemnicího vodiče např. v špatně zapojené prodlužovačce.

Co se stane při zkratu v soustavě TN-S s proudovým chráničem?

Co vybaví dříve, není obecně možné říci. Záleží na vlastnostech proudového chrániče, jističe a na velikosti zkratového proudu. Nezpožděný proudový chránič obecného typu musí za těchto okolností vypnout do 40 ms, jistič s charakteristikou B musí při pětinásobku jmenovitého proudu vypnout do 100 ms (jistič s charakteristikou D při dvacetinásobku jm. proudu) - ovšem při větších zkratových proudech zpravidla vypínají již kolem 10 ms. Naopak proudový chránič typu G nemá během 10 ms vybavit. Takže s jistotou lze říci jen to, že vybaví alespoň jeden z nich - v běžné instalaci to bude pravděpodobně chránič.

  • Propojení L a N: V tomto případě by měl vybavit jistič. Ideální proudový chránič by vybavit neměl, ale reálné proudové chrániče mají nějakou rázovou odolnost. Nezpožděné proudové chrániče obecného typu mají dle platných norem odolnost proti rázovým proudům min. 250 A. Pokud bude zkratový proud větší, může chránič vybavit také - a když bude rychlý, tak i dříve než jistič. V případě propojení L-N zůstane chránič v klidu (nikoliv chráničojistič, to jsou dva přístroje v jednom), protože se jedná o nadproud v pracovních vodičích, a ten chránič nehlídá. Vypadne pouze jistič.
  • Propojení N a PE: Jistič by neměl vybavit. V případě propojení vodičů N a PE dojde pouze k vypnutí chrániče, a to až v okamžiku, kdy zapnete nějaký spotřebič. Zpětný proud od spotřebiče se rozdělí mezi PE a N a chránič to vyhodnotí jako únik. Stoprocentně to platí pro jednofázové spotřebiče, u třífázových je to opět loterie (vodičem N nemusí při rovnoměrné zátěži téct žádný proud).
  • Propojení L a PE: V soustavě TN-S při spojení L-PE za chráničem je to loterie. Tedy pokud jsou splněny podmínky pro automatické odpojení v síti TN (nízká impedance, neboli komplexní odpor poruchové smyčky). Při dostatečně velkém proudu trvá jističi reakce okolo 10ms, čas vypnutí chrániče je podobný, protože používá stejnou mechaniku. Čistě z praxe je nejspíše možné, že vybaví jistič i chránič současně.

tags: #propojovaci #lista #a #proudovy #chranic #vysvětlení

Oblíbené příspěvky: