W niektórych układach istnieje możliwość szczególnego zabezpieczenia instalacji przed zwarciem lub przeciążeniem. Kiedy należy stosować zabezpieczenie indywidualne przewodów, a w jakich sytuacjach dopuszcza się możliwość zabezpieczenia wspólne?
Sprawdź kable i przewody w hurtowni Onninen
Zabezpieczenie indywidualne przewodów niskiego napięcia
Wykonując instalacje elektryczne, należy odpowiednio zadbać o zabezpieczenie przewodów niskiego napięcia. Jest to ważne w kontekście bezpieczeństwa, zarówno użytkowników, jak i działających w sieci urządzeń.
W instalacjach niskiego napięcia stosowane mogą być następujące zabezpieczenia indywidualne:
- zabezpieczenia przed przeciążeniem — pozwala ono chronić instalację przed przegrzaniem oraz uszkodzeniem izolacji; wykorzystywane są tzw. wyłączniki (automaty) nadprądowe lub bezpieczniki topikowe;
- zabezpieczenia przed zwarciem — zabezpieczają przed uszkodzeniem spowodowanym nagłym wzrostem prądu w obwodzie, wykorzystywane są wyłączniki nadmiarowo-prądowe, lub bezpieczniki topikowe o wysokiej zdolności wyłączania;
- zabezpieczenia różnicowoprądowe — ich zadaniem jest ochrona przed porażeniem prądem, wykrywają prąd upływowy, który pojawia się, gdy np. izolacja przewodów ulegnie uszkodzeniu;
- ochrona przepięciowa — wykorzystywany jest ogranicznik przepięć, zabezpieczający przed nagłymi, krótkotrwałymi wzrostami napięcia, jakie powstają np. jako konsekwencja wyładowań atmosferycznych, bez ograniczników przepięć urządzenia podłączone do sieci w chwili nagłego wzrostu mogłyby ulec uszkodzeniu;
- zabezpieczenia termiczne — są niezbędne w układach, w których przewody instalacyjne narażone są na działanie wysokiej temperatury.
Bardzo ważną kwestią jest także wybór odpowiednich akcesoriów. Kable i przewody zasilające, a dokładniej ich przekrój, muszą być dostosowane do potrzeb instalacji i działających w niej urządzeń.
Jak rozwiązać problem z wybiórczym wyłączaniem przewodu objętego zwarciem?
Wybiórcze wyłączenie przewodu objętego zwarciem to sytuacja stwarzająca spory problem w układach elektrycznych. Polega ona na tym, że dochodzi do niepożądanego działania zabezpieczeń. Zabezpieczenia, działając wadliwie, powodują wyłączenie nie tylko układu czy obwodu objętego awarią, ale również innych. Problem ten można dość prosto rozwiązać, ale konieczne jest dobranie odpowiednich zabezpieczeń oraz ich właściwa konfiguracja.
Pierwszym ze stosowanych rozwiązań jest wykorzystanie zasady selektywności zabezpieczeń. Ideą takiego rozwiązania jest to, że właściwie rozlokowane zabezpieczenia pomagają wyłączyć jedynie obszar znajdujący się jak najbliżej występującej awarii. Zwarcie lub przeciążenie nie powoduje zatem problemów z działaniem innych obwodów.
Kolejnym sposobem na rozwiązanie problemu z selektywnym wyłączeniem, jest stosowanie wyłączników nadprądowych. Projektując instalacje trzeba pamiętać, aby były one dostosowywane do wymagań, dzięki czemu jeszcze lepiej mogą chronić wybrane fragmenty układu. W praktyce wyróżnia się wiele rodzajów wyłączników (ze względu na rodzaj charakterystyki są to wyłączniki B, C lub D). Bardzo ważne, aby instalując kolejne zabezpieczenia stosować zasadę gradacji. Oznacza to, że elementy znajdujące się bliżej wyłącznika miały większy prąd znamionowy, niż te, które znajdują się dalej od źródła zasilania.
Dobrym rozwiązaniem może być też stosowanie wyłączników z opóźnionym czasem działania. Właściwie dobrane i zamontowane odpowiadają za to, że w pierwszej kolejności wyłączone zostaną fragmenty instalacji, które znajdują się jak najbliżej miejsca zwarcia lub przeciążenia.
W zależności od rodzaju instalacji wykorzystane mogą być także bezpieczniki topikowe, zabezpieczenia różnicowoprądowe. Bardzo ważne jest, aby zastosowane elementy były ze sobą odpowiednio skoordynowane, tylko wtedy zapewnią właściwe bezpieczeństwo.
W jakich instalacjach można stosować wspólne zabezpieczenie nadprądowe?
W niektórych instalacjach dopuszcza się możliwość zastosowania wspólnych zabezpieczeń nadprądowych, jeżeli takie postępowanie jest uzasadnione względami bezpieczeństwa i funkcjonalności, oczywiście w ramach obowiązujących przepisów prawa. Takie rozwiązanie stosować można w szczególności:
w instalacjach odbiorczych w budynkach mieszkalnych — w domach jednorodzinnych i mieszkaniach, np. dla gniazd wtykowych znajdujących się w obrębie jednego pomieszczenia, pod warunkiem że obciążenie nie będzie przekraczało możliwości przewodu, lub dla oświetlenia w jednym obwodzie, również w obrębie jednego pomieszczenia;- w instalacjach niskoprądowych, jak np. w monitoringu, czy instalacjach alarmowych;
- w instalacjach przemysłowych i rozdzielnicach - dotyczy to pewnych grup urządzeń bądź maszyn, o podobnym charakterze pracy, najczęściej w ten sposób zabezpieczane są urządzenia o niewielkim prądzie znamionowym i niepowodujące dużego obciążenia, lub w przypadku obwodów pomocniczych;
- w instalacjach zasilania awaryjnego, jakimi są np. urządzenia UPS, wspólne zabezpieczenia mogą być stosowane wtedy, gdy odbiorniki połączone są w grupę i podłączone do tego samego źródła zasilania;
- w instalacjach fotowoltaicznych i innych systemach OZE jedno zabezpieczenie najczęściej pozwala na zapewnienie ochrony kilku modułów.
Kable sterownicze przy wspólnych zabezpieczeniach muszą być dobrane z uwzględnieniem zasady doboru przewodów. Ważne jest m.in. sumaryczna obciążalność prądowa długotrwała przewodów, bez względu na to czy jest to połączenie szeregowe, czy połączenie równoległe. Duże znaczenie ma także ilość urządzeń, ich rodzaj i charakterystyka, w tym parametry techniczne.
Kluczową kwestią w doborze przewodów jest zastosowanie kabli, złączki, przewodów zgodność z obowiązującymi normami obciążalności prądowej długotrwałej.