ZKRAT – jedná se o elektrické spojení různých fází nebo potenciálů elektrické instalace mezi sebou nebo se zemí, které není v normálním provozu zajištěno, při kterém proud ve vodičích v místě kontaktu prudce vzroste a překročí maximální přípustné hodnoty.
Jednoduše řečeno, zkrat je jakékoli neplánované, abnormální spojení elektrických vodičů s různými potenciály, například fázovým a nulovým, které vytváří destruktivní proudy.
Jak jste si všimli, důraz na skutečnost, že zkrat v elektrickém obvodu je přesně neplánovaný, nepředvídatelný proces, nebyl marný, protože z velké části je řízený obvod (někteří tomu také analogicky říkají dlouhý obvod) spouští elektrické spotřebiče. Všechny jsou zapojeny do zásuvky a tak či onak je fázový vodič připojen k nulovému vodiči přes elektrické zařízení, ale nedochází ke zkratu, pojďme zjistit proč.
Abyste pochopili, proč dochází ke zkratu, musíte si zapamatovat Ohmův zákon pro část obvodu – “Síla proudu v části obvodu je přímo úměrná napětí a nepřímo úměrná elektrickému odporu v této části“, vzorec je následující:
I=U/R
kde I je síla proudu, U je napětí na části obvodu, R je odpor.
Jakýkoli elektrický spotřebič v bytě, který je zapojen do zásuvky, je aktivní odpor (R – ve vzorci), měli byste znát napětí v elektrické síti domácnosti – 220V-230V a prakticky se nemění. resp. čím vyšší je odpor elektrického spotřebiče (nebo materiálu, vodiče apod.) připojeného k síti, tím nižší je hodnota proudu, protože vztah mezi těmito veličinami je nepřímo úměrný.
Nyní si představme, že připojíme k síti elektrický spotřebič prakticky bez odporu, řekněme, že jeho hodnota je R = 0.05 Ohm, předpokládáme, že pak bude proud podle Ohmova zákona.
I=220V(U)/0,05(Ohm)=4400A
Výsledkem je velmi vysoký proud, pro srovnání běžná elektrická zásuvka v našem bytě snese pouze proud 10-16A, ale podle našich výpočtů je to 4,4 kA.
Moderní měděné dráty používané v elektroinstalaci mají tak dobrou elektrickou vodivost, že jejich odpor při relativně krátké délce lze považovat za nulový. V souladu s tím lze přímé připojení fázového a nulového vodiče přirovnat k připojení elektrického spotřebiče k síti s velmi nízkým odporem. Nejčastěji se v každodenním životě setkáváme s tímto typem zkratu.
Samozřejmě je to velmi hrubý příklad, v reálných podmínkách při výpočtu síly proudu při zkratu musíte vzít v úvahu mnohem více ukazatelů, jako jsou: odpor celé řady vodičů, které k vám jdou, připojení , přídavná síťová zařízení a dokonce i oblouk vzniklý při zkratu, stejně jako některé další. Proto bude nejčastěji odpor vyšší než 0,05 Ohm, který jsme vzali při výpočtu, ale obecný princip výskytu a zkrat a jeho destruktivní účinky jsou jasné.
Proč se tak zkrat nazývá?
Připojením nějaké zátěže k síti, například žehličky, TV nebo jiného elektrického spotřebiče, vytváříme odpor pro tok elektrického proudu.
Pokud záměrně nebo náhodně spojíme např. fázi a nulu přímo, bez zátěže, v jistém smyslu cestu zkrátíme, zkrátíme.
Tak, zkrat se nazývá krátký, což znamená pohyb elektronů po nejkratší dráze bez odporu.
Proč je zkrat nebezpečný?
Nejvýznamnějším nebezpečím zkratu je vysoká pravděpodobnost požáru.
Při výrazném zvýšení proudové síly, ke kterému dochází při zkratu, se ve vodičích uvolňuje velké množství tepla, které způsobuje destrukci izolace a požár.
V běžném životě navíc nejčastěji dochází k obloukovému zkratu, při kterém vzniká mezi vodiči při zkratu silný elektrický výboj, který často zapálí okolní předměty.
Také nezapomeňte na nebezpečí úrazu elektrickým proudem nebo náhlého vývinu tepla, která je také poměrně vysoká.
Z méně nebezpečných následků, ke kterým dochází při zkratu, stojí za to zrušit výrazné snížení napětí v elektrické síti zejména v místě svého vzniku, což negativně ovlivňuje různé elektrické spotřebiče, zejména ty vybavené motory. Také nezapomeňte na silný elektromagnetický vliv na citlivém zařízení.
Jak vidíte, následky zkratu mohou být velmi vážné, proto Při návrhu jakékoliv elektroinstalace a instalaci elektroinstalace je nutné zajistit ochranu proti zkratu.
Ochrana proti zkratu
Většina moderních metod ochrany proti zkratu je založena na principu přerušení elektrického obvodu při detekci zkratu.
Nejjednodušší zařízení nacházející se v mnoha elektrických spotřebičích, která chrání před následky zkratu, jsou pojistky.
Pojistka je nejčastěji vodič určený na určitý maximální proud, který jím může projít, při překročení této hodnoty se vodič zničí a tím dojde k přerušení elektrického obvodu. Pojistka je nejslabší částí elektrického obvodu, která jako první selže pod vlivem vysokého proudu, čímž chrání všechny ostatní prvky.
K ochraně před zkraty v bytě nebo domě se používají automatické jističe (AB) (nejčastěji se jim jednoduše říká automatické jističe), jsou instalovány na každé skupině elektrické sítě.
Každý jistič je dimenzován na určitý provozní proud, nad kterým přeruší obvod. K tomu dochází buď pomocí tepelného spouště, který při zahřátí vlivem průtoku velkého proudu mechanicky rozpojí kontakty, nebo pomocí elektromagnetického.
Princip činnosti jističů je tématem samostatného článku, o nich si povíme jindy. Nyní vám chci znovu připomenout, že RCD vás vždy nezachrání před zkratem, jeho účel je zcela jiný.
Pro správný výběr ochranného jističe se provádějí výpočty velikosti možného zkratového proudu pro konkrétní elektroinstalaci. Takže pokud dojde ke zkratu, automatika pracuje rychle, aniž by procházela prudce zvýšeným proudem a aniž by tím byla spálena, aniž by měla čas přerušit obvod.
Příčiny zkratu
Nejčastěji v domácích podmínkách bytu nebo soukromého domu dochází ke zkratu z několika důvodů, z nichž hlavní jsou:
– v důsledku poškození izolace elektrických vodičů nebo jejich spojů. Vede k tomu celá řada faktorů, včetně banálního stárnutí materiálů, mechanického poškození a dokonce i znečištění izolantů.
– z důvodu náhodného nebo úmyslného spojení vodičů s různými potenciály, nejčastěji fázových a nulových. To může být způsobeno chybami při práci s elektrickým vedením pod napětím, poruchou elektrických spotřebičů, náhodným kontaktem vodičů s kontaktními skupinami atd.
Proto je velmi důležité zodpovídat jak za instalaci elektroinstalace, tak za její provoz a údržbu.
Buďte opatrní a opatrní při manipulaci s elektrickými spotřebiči a zařízeními, nezapojujte je do sítě, pokud jsou poškozené nebo otevřené. Nechytejte elektrické dráty, pokud si nejste jisti, že nejsou pod napětím.
No, jako vždy, pokud máte co dodat, najdete nepřesnosti nebo chyby – určitě napište do komentářů k článku, kromě toho se zeptejte a podělte se o užitečné zkušenosti.
K tragédiím dochází z mnoha důvodů, ale tím hlavním je zanedbávání ochranné automatizace ve fázi plánování domácí elektrické sítě.
V současné době se používají tři úrovně ochrany proti elektrickým problémům: jističe (CB), proudové chrániče (RCD), diferenciální jističe (DCCB).
Automatické přepínače
Přerušují elektrické obvody při zkratu nebo zvýšené zátěži vedení.
Je důležité vědět: AV chrání před požárem a zkratem, ale nechrání před úrazem elektrickým proudem!
Jističe jsou instalovány v rozvodné desce. Seskupují domácí spotřebiče podle výkonu a umístění v domě. Například skupina deseti žárovek po 100 W spotřebuje celkový proud 1000 W a 4,5 A (proud se také sečte). To znamená, že pro tuto skupinu je potřeba použít jistič se jmenovitým proudem nejvýše 6 A. Pokud se při nehodě zátěž zvýší nad 6 A, jistič poškozenou sekci vypne.
Pro každou příkonovou skupinu se doporučuje instalovat samostatný jistič. Například pro skupinu stropního osvětlení v kuchyni, pro myčku nebo pračku, pro kuchyňské zásuvky atd. To je výhodné: pokud se vyskytne problém v jedné ze síťových sekcí, bude to ta, která se vypne a ne celý byt.
Níže uvedená tabulka ukazuje příklad výběru jističů a proudových chráničů z řady Schneider electric Easy9 na základě výkonu spotřebiče, jmenovitého proudu a typu vypnutí.
Při zapnutí jakéhokoli elektrického spotřebiče se proud v síti krátce zvýší (náběhový proud). U některých spotřebičů je menší (rychlovarná konvice), u jiných větší (lednička). Tato funkce stroje zabraňuje falešným poplachům při zapínání/vypínání současných spotřebičů.
Kliknutím na obrázek tabulku rozbalíte
RCD – automatické vypínací zařízení – vás zachrání před úrazem elektrickým proudem. Toto je druhý stupeň zabezpečení. Například z mnoha důvodů dochází k úniku proudu a kovové tělo pračky se pod napětím. Tělo je izolováno a nic hrozného se nestane, dokud se ho člověk nedotkne – pak proud projde tělem člověka do „země“ a způsobí vážné zranění. Pokud se však pro připojení pračky použije RCD, pak v okamžiku, kdy se na těle stroje objeví únik proudu, automatizace bude fungovat, obvod se přeruší a nebezpečí bude odstraněno. Pokud se osoba náhodně dotkne živé části elektrické sítě, RCD také vypne napájení tohoto obvodu dříve, než osoba dostane elektrický šok, čímž zachrání život a zdraví.
Hlavním kritériem pro výběr proudového chrániče je jeho citlivost na svodové proudy (uvedeno na krytu v mA), nejcitlivější jsou 10 mA, instalují se do vlhkých místností a dětských pokojů. V ostatních domácích prostorách je obvyklé používat 30 mA zařízení (viz tabulka).
Samostatnou diskusi si zaslouží protipožární proudové chrániče, které mají nižší citlivost na svodové proudy – obvykle 100 nebo 300 mA. Takové proudové chrániče se instalují zpravidla na samém začátku elektrické sítě a zabraňují situacím, kdy významný svodový proud může zahřát například plášť vodiče nebo část stěny, podél které je tento vodič položen, a způsobit oheň. Nižší citlivost umožňuje organizovat koordinovaný provoz s ostatními RCD nainstalovanými níže a vyhnout se falešným odstávkám elektrické sítě.
Diferenciální jističe
Difavtomaty kombinují funkce RCD a jističe. Jsou to univerzální zařízení, která chrání jak před zkratovým proudem a přetížením, tak i před úrazem elektrickým proudem (nebo požárem). Toto řešení je kompaktnější než stroj a RCD samostatně. Toto uspořádání umožňuje zmenšit velikost elektrického panelu a zároveň poskytuje požadovanou úroveň ochrany. V některých případech je navíc použití automatických strojů POVINNÉ. Například současné regulační dokumenty vyžadují použití difavtomatu na vstupu elektrické sítě dřevěných domů.
Nyní této problematice rozumíte a víte, jak chránit své blízké a svůj domov. Ale! Při výběru vybavení se určitě poraďte s odborníkem! Technici společnosti Schneider Electric vám rádi pomohou.
