Jaký zvolit průřez PE vodiče u zdroje DC24V/40A zvolit pro realizaci PELV?

[TiKr]

Poprvé se setkávám s aplikací zdroje s proudem 40A, kde dle pokynů výrobce volím 16mm2 vodiče pro 24V a M, nicméně standardně realizuji aplikace PELV, kde na M zdroje připojuji PE vodič. Nabízí se mi použít rovněž PE vodič 16mm2, nicméně přívod 230V bude pouze d=2.5mm L,N,PE a trochu se mi příčí v přívodní svorkovnici redukovat 16mm2 na d=2.5mm. Také zavedení d=2.5mm přímo do výstupu zdroje se mi nepozdává. Nicméně otázkou je jaký maximální proud může téct skrze PE vodič zapojený do M zdroje a podle toho volit přůřez/průměr. Nevíte prosím někdo jak se toto standardně řeší? Nerad bych si zadělal na možný problém.



(Původní nesmysl: "Zdroj DC 24V 40A jaký průřez PE vodiče zvolit pro realizaci PELV?").

[Milan Hudec]

Aspektů je tam více, nicméně jedním z vrcholných požadavků je výdrž ochranného vodiče (o jeho správném názvu můžeme kavárensky diskutovat) na zkratový proud, dále zdali v nějaké kombinaci nebude tento vodič nahrazovat PEN "budovy",   případně nebude mít co dočinění s bleskovým proudem či EMC.
Bude také záležet na topologii ochranných prvků v obvodu, kapacitě baterie pokud je atd.
Není to úplně jednoduchá záležitost.
Ps.
Až nyní jsem si všiml, že chcete použít k přizemnění 2,5 přívodu zdroje 230?
To nevidím coby dobrý nápad

[Václav Třetí]

Tazatel uvádi vodiče na primárním přívodu d=2,5mm. Co je tím myšleno, d se značí průměr. Já znám vodiče o průřezu 2,5mm²,  ty mají průměr zhruba 1,8mm, vodiče o průměru 2,5mm se nepoužívají, nejblíže je průřez 4mm². ten má ovšem průměr o něco méně než 2,3mm.

Až nyní jsem si všiml, že chcete použít k přizemnění 2,5 přívodu zdroje 230?
To nevidím coby dobrý nápad

To se mi také nelíbí, ovšem je otázkou, zda hrozí únik ze sekundární strany zdroje až do síťových rozvodů. Pokud ano, bude velký problém, vodič 2,5mm² nemá šanci přežít, vodič 4mm bude poškozen minimálně přehřátím. To by měl vědět tazatel. Jinak je to dotaz, na který se nedá odpovědět. Je to něco podobného jako nedávný dotaz se svářečkou  Cebora, kde také došlo k průniku velkých proudů do ochranného vodiče sítě.

[TiKr]

Jsem hlupák, 2.5 je myšleno průřez, tedy přesněji řečeno 2,5mm². Výrobce zdroje požaduje přívod 230V/9A, na což mi 2,5mm² na přívodu stačí s rezervou. Také doplním, že instalace bude v rozvaděči a k rozvaděči bude přivedeno také ochranné pospojení. Nicméně obojí v součtu nedá 16mm² a také jsem v praxi neviděl, že by někdo tahal k výkonnému DC zdroji na výstup extra PE vodič s takto velkým průřezem. Proto jsem se rozhodl napsat sem, jelikož mi není/nebylo zcela jasné s jakými proudy se musí toto spojení potýkat.
Když nad tím zpětně uvažuji, tak zdroj jako takový uvnitř stále zůstává SELV a PELV z něj dělám já připojením onoho PE na svorku M a co nejhoršího se může na M části obvodu vyskytovat je (teoreticky) pouze napětí přívodu, popř. určitý statický výboj, nicméně ten bych očekával na přívodu a rozvaděč bude obsahovat přepěťovou ochranu a výboj přicházející k sekundáru zdroje je nepravděpodobn ý.

Ještě když si po sobě zpětně přečtu příspěvěk, tak bych si nafackoval, nemá cenu psát příspěvky pod tlakem.

[Milan Hudec]

Pokud jeden pól uzemníte, pak bude onen ochranný vodič namáhán při styku druhého pólu s "kostrou" a pod.

[Mitulka]

Jen okrajově, kdo je výrobcem zdroje? Na 40A v rámci rozvaděče by měla být vyhovující 10 průřez, respektive u Sitop 24V/40A zdrojů ani větší průřez dát nejde.

Vodič "PE" na sek. straně se dává o stejném průřezu jako L+,  alespoň tomu tak doposavad všude bylo.

[Martin Kurka]

V podstatě musíte dodržet impedanci vypínací smyčky, u DC PELV odpor vypínací smyčky.
Vyjdete-li z nejsilnější pojistky, musí i nejsilnější pojistka bezpečně vypnout při zkratu na kostru.
Zkratový vypínací proud teče u DC PELV s ukostřeným (-) pólem dle obrázku.

Posčítáte-li vnitřní impedanci zdroje, impedanci červeného vodiče, impedanci nejsilnější pojistky (FU1) včetně jejího držáku, odhadnete impedanci v obvodu "tlačítek" (S3) apod, zejména podle délky vodičů v těchto obvodech (cihlová barva),      impedanci spojení na kostru vezmete nejvyšší povolenou tj. 0,1Ω, impedanci  zemí (magenta) a výstupní napětí zdroje (T4)  a nějakou bezpečnost vypnutí a vyjde vám nejvyšší impedance PE vodiče či vodičů (zelená čerchovaná barva) ,      která i u nejsilnější pojistky (FU1) zkrat s rezervou vypne.

Mnohdy už při tomto návrhu vyjde, že potřebujete rozdělit jištění na více větví, dát více slabších pojistek, protože některé tenčí vodiče za pojistkami by zkrat nikdy nevyply.

Záludné bývá, že výstupní napětí zdroje je tak malé. Úbytky na vodičích i na pojistkách v zkratové smyčce malého napětí mají výrazný vliv a špatných návrhů, které zkrat nikdy nevypnou jsem také viděl hodně. Dokonce i v palubní síti automobilů, kde jsou pak příčinami jejích požáru.

Mimochodem i proto vyrábějí  firmy distribuční boxy s elektronickým jištěním větví.

Takže pak průřez PE vodiče pro PELV obvod může být i nižší než vodiče krajního, ale i vyšší. A průřez PE vodiče ovlivňuje i jeho kladení (povolené oteplení) a hlavně velikost a rychlost pojistky.

[TiKr]

Jen okrajově, kdo je výrobcem zdroje?

- Siemens SITOP PSU8200/1AC/24VDC/40A

Pokud jeden pól uzemníte, pak bude onen ochranný vodič namáhán při styku druhého pólu s "kostrou" a pod.

- To je pravda, to jsem opomenul.

Mnohdy už při tomto návrhu vyjde, že potřebujete rozdělit jištění na více větví, dát více slabších pojistek, protože některé tenčí vodiče za pojistkami by zkrat nikdy nevyply.

Záludné bývá, že výstupní napětí zdroje je tak malé. Úbytky na vodičích i na pojistkách v zkratové smyčce malého napětí mají výrazný vliv a špatných návrhů, které zkrat nikdy nevypnou jsem také viděl hodně. Dokonce i v palubní síti automobilů, kde jsou pak příčinami jejích požáru.
Mimochodem i proto vyrábějí  firmy distribuční boxy s elektronickým jištěním větví.

Takže pak průřez PE vodiče pro PELV obvod může být i nižší než vodiče krajního, ale i vyšší. A průřez PE vodiče ovlivňuje i jeho kladení (povolené oteplení) a hlavně velikost a rychlost pojistky.

- Zajímavé počtení, každopádně zdroj bude rozvětven do pěti okruhů, který každý bude mít vlastní jištění. Mám to prozatím vymyšleno tak, že ze zdroje poputuje 16mm² okruh do svorkovnice PXC PT 16-TWIN, kde se dále rozvětví. Drát mezi zdrojem a svorkovnicí bude co nejkratší a ani jej nechci vést ve žlabu kvůli možnému oteplení (nicméně 40A zde prakticky nepoteče, jedná se pouze o předimenzování kvůli spotřebičům). Zde mi vystává ještě jedna dodatečná otázka:

Má smysl prakticky jistit ono krátké spojení mezi zdrojem a svorkovnicí, pakliže všechny podružné větve budou jištěny a zdroj sám má ochranu proti zkratu? Osobně to považuji na zbytečné. Až to budu mít zkreslené, pošlu obrázek.

[Milan Hudec]

V podstatě musíte dodržet impedanci vypínací smyčky, u DC PELV odpor vypínací smyčky.
Vyjdete-li z nejsilnější pojistky, musí i nejsilnější pojistka bezpečně vypnout při zkratu na kostru.
Zkratový vypínací proud teče u DC PELV s ukostřeným (-) pólem dle obrázku.

Posčítáte-li vnitřní impedanci zdroje, impedanci červeného vodiče, impedanci nejsilnější pojistky (FU1) včetně jejího držáku, odhadnete impedanci v obvodu "tlačítek" (S3) apod, zejména podle délky vodičů v těchto obvodech (cihlová barva),       impedanci spojení na kostru vezmete nejvyšší povolenou tj. 0,1Ω, impedanci  zemí (magenta) a výstupní napětí zdroje (T4)  a nějakou bezpečnost vypnutí a vyjde vám nejvyšší impedance PE vodiče či vodičů (zelená čerchovaná barva) ,       která i u nejsilnější pojistky (FU1) zkrat s rezervou vypne.

Mnohdy už při tomto návrhu vyjde, že potřebujete rozdělit jištění na více větví, dát více slabších pojistek, protože některé tenčí vodiče za pojistkami by zkrat nikdy nevyply.

Záludné bývá, že výstupní napětí zdroje je tak malé. Úbytky na vodičích i na pojistkách v zkratové smyčce malého napětí mají výrazný vliv a špatných návrhů, které zkrat nikdy nevypnou jsem také viděl hodně. Dokonce i v palubní síti automobilů, kde jsou pak příčinami jejích požáru.

Mimochodem i proto vyrábějí  firmy distribuční boxy s elektronickým jištěním větví.

Takže pak průřez PE vodiče pro PELV obvod může být i nižší než vodiče krajního, ale i vyšší. A průřez PE vodiče ovlivňuje i jeho kladení (povolené oteplení) a hlavně velikost a rychlost pojistky.

Souhlas, ale jak se dozvědět, kolik A při zkratu zdroj dá?

[Václav Třetí]

Primárně z jeho technické dokumentace a nebo od výrobce.

[Milan Hudec]

Primárně z jeho technické dokumentace a nebo od výrobce.

Zeptám se jinak, jak zdroj 24V/40A pozná na 0,5 ohmové smyčce, že došlo ke zkratu?

[Martin Kurka]

Zeptám se jinak, jak zdroj 24V/40A pozná na 0,5 ohmové smyčce, že došlo ke zkratu?

Naprosto nijak  
Po dobu 25msec tam napere 60A a pak bude udržovat trvale proud 41A (viz katalog Siemens). Zatím se kablíky v okruhu pěkně ohřejí a odpor 0,5Ω stoupne. Zdroji to bude fuk a bude udržovat proud 41A. Až do odporu obvodu 0,59 bude celý okruh topit až 984W a to by v tom byl čert, aby se nějaká izolace neprotavila, třeba na souběžné silové kabely, tepelně neprořízla jejich izolace a nespojilo se vše se vším. Pak začnou vypadávat jističe v silových obvodech a o chvíli později začnou hasiči vpadávat do dveří.
V horším případě bude po protavení na SELV či PELV obvodu fázové napětí (plavající agenti v bazénu jako ve filmu konec agenta W4C prostřednictví m psa pana Foustky),    anebo u stroje se řídící obvody stroje splaší a stroj se začne chovat nepředvídateln ě a někoho zrakví.

(Všimněte si, jak koluje mezi elektrikáři nepravda, že PELV či SELV obvod je vždy naprosto bezpečný, není důležité dbát na dobré izolace a na správné jištění).

Dobrý návrh výkonového PELV (SELV) zdroje počítá s měděnou nejištěnou kládou v (-) pólu a s co nekratším a přehledným  přívodem (+) měděnou kládou do větvení pojistkových  okruhů. A za pojistkami jednotlivé vodiče dobře dimenzované na spolehlivé vypnutí při zkratu a na oteplení při průchodu dlouhodobého nadproudu pojistkou. Trubičková pojistka vydrží 2,1 násobek proudu 30 minut a trubičkové pojistky do 6,3A udrží hodinu 1,5 násobek jmenovitého proudu.
(pozor na poměrně velké úbytky samotných trubičkových pojistek, na 4A pojistce je úbytek 0,13V na pojistce 0,5A  1V a na 50mA 7V ).

Ovšem nějaký matlák z údržby tam nesmí použít silnější pojistku, jinak pohřbí i dobrý návrh. A proto výrobce zařízení nesmí být líný předepsanou hodnotu pojistky napsat trvanlivě na pojistkový držák.

[Jiří Schwarz]

Koukám jaký jsem packal a ignorant, když jsem X-krát ten "ochranný" vodič u PELV považoval spíše jen za vyrovnání potenciálů nebo uvedení rozvodu malého napětí na definovatelný potenciál proti zemi  

[Milan Hudec]

Naprosto nijak  
Po dobu 25msec tam napere 60A a pak bude udržovat trvale proud 41A (viz katalog Siemens). Zatím se kablíky v okruhu pěkně ohřejí a odpor 0,5Ω stoupne. Zdroji to bude fuk a bude udržovat proud 41A. Až do odporu obvodu 0,59 bude celý okruh topit až 984W a to by v tom byl čert, aby se nějaká izolace neprotavila, třeba na souběžné silové kabely, tepelně neprořízla jejich izolace a nespojilo se vše se vším. Pak začnou vypadávat jističe v silových obvodech a o chvíli později začnou hasiči vpadávat do dveří.
V horším případě bude po protavení na SELV či PELV obvodu fázové napětí (plavající agenti v bazénu jako ve filmu konec agenta W4C prostřednictví m psa pana Foustky),      anebo u stroje se řídící obvody stroje splaší a stroj se začne chovat nepředvídateln ě a někoho zrakví.

(Všimněte si, jak koluje mezi elektrikáři nepravda, že PELV či SELV obvod je vždy naprosto bezpečný, není důležité dbát na dobré izolace a na správné jištění).

Dobrý návrh výkonového PELV (SELV) zdroje počítá s měděnou nejištěnou kládou v (-) pólu a s co nekratším a přehledným  přívodem (+) měděnou kládou do větvení pojistkových  okruhů. A za pojistkami jednotlivé vodiče dobře dimenzované na spolehlivé vypnutí při zkratu a na oteplení při průchodu dlouhodobého nadproudu pojistkou. Trubičková pojistka vydrží 2,1 násobek proudu 30 minut a trubičkové pojistky do 6,3A udrží hodinu 1,5 násobek jmenovitého proudu.
(pozor na poměrně velké úbytky samotných trubičkových pojistek, na 4A pojistce je úbytek 0,13V na pojistce 0,5A  1V a na 50mA 7V ).

Ovšem nějaký matlák z údržby tam nesmí použít silnější pojistku, jinak pohřbí i dobrý návrh. A proto výrobce zařízení nesmí být líný předepsanou hodnotu pojistky napsat trvanlivě na pojistkový držák.

Jako vždy hezky popsáno.
Neodpustím si podotázku.
Existuje pro uvedený zdroj tedy vůbec zkrat, případně do jaké hodnoty impedance/odporu?
Nebo ještě zákeřněji, co když bude paralelně připojena baterie
Ps.
Nový Z VTZ již na tyto rozvody pamatuje.

[Václav Třetí]

Toto je jedna ze situací, kterou si neuvědomuje mnoho lidí, nejen laiků v elektrotechnic e. Obecný názor je že 12 nebo 24V= je bezpečné napětí, nic se nemůže stát. Požární nebezpečnost velkých proudů při malém napětí si připouští málokdo.

 Něco v tomto případě doporučit není snadné. Obecně snad pouze vést vodiče odděleně od ostatních ,  zejména spojených se sítí 230/400V, zdroj umístit co nejblíže spotřebiči, případně použít i větší průřez a pokud je napájeno více menších spotřebičů, provést odjištění pojistkami vhodných hodnot co nejdříve, jak již doporučil kol. Kurka. zajistit, aby se nemohl uzavřít okruh poruchového proudu přes nedostatečný průřez vodiče PE síťových rozvodů. Tazatel by měl dodat více informací o jakou aplikaci zdroje se jedná.

[Miroš Jan]

Skleněné trubičkové pojistky nemám rád.

V tomto případě, bych rozhodně použil keramickou válcovou pojistku, řada FF 151/rozměr 14 x 51.
Přesně tento zdroj jsme měli ve dvou aplikacích, a po dohodě s naším elektro konstruktérem, jsme mezi zdroj a elektronické pojistky, osadily tuto pojistku. Moje oblíbené keramické pojistky v příloze.

[Rozmahel Vladimír]

Ochranu vinutí TR proti přetížení by nemohla splnit tepelná ochrana?

[Jiří Kantner]

určitě mohla, v dřívějších dobách měly některé spotřebiče transformátor opatřený tvanou pojistkou z fosforbronzové pružiny a lehkotavitelné ho (woodova?) kovu. Do první poruchy skvělé řešení, když opravu  řešily zlaté české ručičky vedené nemyslící hlavou tak k opravě použily obyčejnou SnPb a bylo vymalováno...
Dnes jsou tepelné pojistky v širokém rozmezí teplot se jmenovitým proudem 10A za slušnou cenu k zapájení do DPS. Jenže to se jedná už o konstrukci  celého výrobku.