Jak hodnotíte bezpečnost jednotlivých variant jištění obvodů?

[Fuk Tomáš]

Úvodem - v jednom místě se scházejí dva samostatně jištěné, jednofázové obvody v soustavě TN-C-S. Přívod vždy kabelem 3x1,5 měď, jištěn 10A/B.
Jeden obvod nazvěme A-hlavní a ten druhý B-záložní. Na žádný z obvodů A, B není nikde nic zapojeno - kabely přímo od jističů.
Je třeba na tyto přívody připojit spotřebič, a to tak, aby při výpadku A došlo k automatickému přepnutí na B.

1. varianta - propojit PE obou obvodů, použít N z jednoho obvodu a kontaktem relé přepínat L nepřichází v úvahu - fungovalo by to (nejsou tam proudové chrániče),  ale je to nebezpečné - viz např. diskuse http://diskuse.elektrika.cz/index.php/topic,7688.0.html

2. varianta - propojit PE obou obvodů, propojit N obou obvodů (a snížit jištění A,B tak, aby N snesl součet obou proudů) a kontaktem relé přepínat L.
Zde již nehrozí takové nebezpečí zavlečení nebezpečného napětí na přerušený N vodič - musely by totiž být přerušené oba, A i B.

3. varianta - propojit pouze PE obou obvodů, dvoupólovým relé přepínat L i N. Zde si dovedu představit zavlečení nebezpečného napětí např. z obvodu A do N-vodiče obvodu B prakticky jen v případě, že se jeden kontakt relé speče (a nepřepíná) a druhý kontakt se přepne. Tomu by se snad dalo zamezit několikanásobn ým naddimenzování m proudové zatižitelnosti kontaktů relé.

4. varianta - jako varianta 3, oba obvody navíc osazeny proudovými chrániči 30 mA. V případě, že by přece jen pronikl proud z obvodu A do obvodu B, chránič A vybaví (a naopak).

5. varianta - jako varianta 4, navíc každý N vodič je ve spotřebiči přes varistor (např. pro napětí 24V) připojen na PE. K vybavení chrániče dojde již při průniku napětí >24V do N vodiče, nečeká se až na náhodný dotek elektrikáře odpojujícího N vodič v rozvaděči.

6. varianta - jako varianta 3, ale např. obvod A je navíc oddělen oddělovacím transformátore m. Zavlečení napětí z obvodu A do B nebo naopak je možné jen průrazem mezi primárem a sekundárem trafa, což se snad u oddělovacího trafa nepředpokládá.

Kterou variantu byste preferovali?
A které byste ještě považovali za dostatečně bezpečné (bez ohledu na ustanovení normy o vybavení všech zásuvkových obvodů chrániči)?

[Jaroslav Hasala]

Nejvíce se mi zamlouvá variata 4).
Určitě je nutné spínat vodiče L i N.
Dalo by se to vyřešit velmi jednoduše, s použitím relé s dvěma přepínacími kontakty.
Na spínací kontakty relé by byl připojen přívod A, na rozpínací kontakty přívod B. Na středové kontakty by byl připojen odvod ke spotřebiči.
Cívka relé by byla připojena na přívod A.
Pokud by tedy byl zapnutý přívod A, byl by spotřebič napájený přes spínací kontakty z přívodu A.
Pokud byl přívod A odpojen, cívka relé by odpadla a spotřebič by byl přes rozpínací kontakty napájen z přívodu B.
Kontakty relé by měly být proudově naddimenzované, tak aby se nepřipékaly.
Pokud přesto máte obavy o stav při spečení kontaktů, nejjistější bude zapojit přívody A i B přes samostatné proudové chrániče.
Vodiče PE obou přívodů mohou či spíše musí být propojené.
Přerušení vodiče N (mezi rozvaděčem a spotřebičem) nemá v tomto případě žádný vliv bepečnost, spotřebič jen prostě nebude fugovat.
O elektrikáře, odpojujícího N vodiče bych neměl obavy. Jednak by muselo nejdříve dojít k závadě. Dále by do rozvaděče musel zasahovat, aniž by se seznámil s dokumentací, která bude jistě k dispozici, včetně provedených úprav. Dále, každý elektrikář by měl vědět, že i N vodič mu může "nakopat" a také by měl vědět, že na popisy vodičů nelze spoléhat na 100%. 
Představa elektrikáře, který s plnou důvěrou sahá na jakékoliv vodiče - L nebo N, aniž by si předtím ověřil jejich beznapěťový stav ve mě vyvolává shovívavý úsměv ... 

P.S. : Pokud jsou oba přívody A i B napojeny z jednoho rozvaděče, dá se to řešit i jinak, lépe ...

[Fuk Tomáš]

Jestli jsem vám správně porozuměl, doporučujete variantu 3 případně 4.

P.S. objevil jsem další z nepřeberných geniálních nahrazovaček v textu.
Zkratku slova "případně",  tj. "p_ř_í_p." to nahradí výrazem "přík."

[Jaroslav Hasala]

Já jsem svůj příspěvek ještě upravoval a vy jste mezitím napsal odpověď, takže nám tu vznikl jistý zmatek.
Skutečně, nejbližší je mi varianta č. 4.

[Fuk Tomáš]

Teď na to koukám, že se ta odpověď trochu rozrostla  
vďaka (lehni, robote!)!
(moje - řekněme trochu obavy - vyplývají právě z toho, že A a B nepřicházejí z jednoho rozvaděče, takže elektrikář sahající bez rozmyslu na dráty v rozvaděči, bez kouknutí do dokumentace, je sice extrém, ale co kdyby...)

[Rozmahel Vladimír]

Nepíšete o jaký spotřebič se jedná. Popsané řešení funguje při ztrátě napětí, ale nepozná zastavení toho spotřebiče. Napájení se uvažuje ze stejné fáze?

[Fuk Tomáš]

Nepíšete o jaký spotřebič se jedná. Popsané řešení funguje při ztrátě napětí, ale nepozná zastavení toho spotřebiče. Napájení se uvažuje ze stejné fáze?

Napájení se v zásadě uvažuje ze stejné fáze, ale byl bych rád, kdyby to fungovalo bezpečně bez ohledu na to, jestli je to stejná nebo jiná fáze, ba dokonce i bez ohledu na to, jestli jsou vůbec synchronní. Bombenfest und idiotensicher.

Poznámce o zastavení spotřebiče nerozumím. Funkce spotřebiče je ale monitorována nezávislým systémem, takže od toho přepínače napájení jiné funkce požadovány nejsou. Jinak jistě by nebyl problém tam použít třípólové relé a třetí kontakt mít jako snímač stavu přepnutí.

[Petr Doležal]

U takového jakoby jednoduchého "záskoku" nezapoměňte na dvojnásobný zkrat. "Odpíchnu" se od relé kolegy Hasaly. Při tvrdém zkratu za středovými kontakty vypne jistič hlavního přívodu, napětí se ztratí, relé přepne (pokud se nespeče) a je tam zkrat tuplovaně.
Něco podobného řešíme v DC obvodech ovládání kobek vn, kde za středové kontakty se nasadí další jistič a ve většině případů opakovanému zkratu zabrání.

[Fuk Tomáš]

U takového jakoby jednoduchého "záskoku" nezapoměňte na dvojnásobný zkrat. "Odpíchnu" se od relé kolegy Hasaly. Při tvrdém zkratu za středovými kontakty vypne jistič hlavního přívodu, napětí se ztratí, relé přepne (pokud se nespeče) a je tam zkrat tuplovaně.
Něco podobného řešíme v DC obvodech ovládání kobek vn, kde za středové kontakty se nasadí další jistič a ve většině případů opakovanému zkratu zabrání.

Dobrý postřeh, nemusí to vybouchat všechny jističe v okolí.

[Jaroslav Hasala]

Bylo by docela dobré upřesnit, o jaké zařízení se jedná a co přesně znamenají přívody A a B.
Že by zálohované/nezálohované napájení ?
Nebo snad normální napájení a záložní napájení ?
Pro upřesnění pojmů :
Zálohované napájení je stále pod napětím, Při výpadku normálního napájení se to "někde" přepne na jiný zdroj.
Záložní napájení je pod napětím jen při výpadku normálního napájení.

Pokud je tam tedy zálohované napájení, nejjednodušší by bylo připojit spotřebič přímo na něj.

Pokud je tam jen záložní napájení, potom je možností více.
Záleží na tom, o jaké zařízení se jedná. Pokud jde např. o nějaký stroj, který obsluhuje "živý člověk",  (typickým příkladem je třeba pokladna v prodejně) potom by bylo nejjednoduší použít UPS s dostatečnou kapacitou, tak, aby zařízení mohlo pracovat nějakou dobu (dejme tomu 1 hod.) i bez napájení. Tím se pokryjí krátkodobé výpadky. Na každé UPS se dá nastavit alarm při určité úrovni vybití baterií. No a pokud se spustí alarm, poučená obsluha ručně přepne napájení z jednoho přívodu na druhý. V praxi se to dá řešit třeba i tak, že v prostoru jsou dvě zásuvky 230V - jedna normální a druhá záložní. No a pokud spustí alarm, přepne se vidlice UPS z normální zásuvky do záložní. Po obnovení normálního napájení se vidlice vrátí zpět. Pokud by na to snad obsluha zapomněla, spustí se po nějaké době znovu alarm, protože záložní zásuvka zůstane bez napětí.
Je to tedy velmi primitivní řešení  a předpokládá poučenou obsluhu.
Nicméně jednoduché věci bývají provozně nejspolehlivěj ší ...

Pokud jde o zařízení, které musí pracovat samo, bez obsluhy, potom bude nutný nějaký automatický systém. Jedno z možných řešení už jsem popsal.

Protože se stále řeší připečené kontakty, zmínim i jinou možnost a to použít dva stykače vzájemně mechanicky blokované.
Ve spojení s UPS by se takto dal jednak vyrobit zdroj nepřerušovanéh o napájení a dále také, dalo by se to doplnit o jednoduché řízení.
Například : Po výpadku normálního napájení by to nějako dobu počkalo, jestli se napájení neobnoví a zatím by to jelo z UPS. Záložní napájení stejně obvykle nenaběhne ihned, takže není kam spěchat. Dále také, bezprostředně po zapnutí záložního napájení se obvykle spínají další spotřebiče a může to trochu zamotat s napětím i s kmitočtem. Takže skutečně není kam spěchat a je lepší chvíli počkat, až se to ustálí.
Po obnovení normálního napájení by to mělo zase chvíli počkat, aby se systém nespouštěl jen při nějakých pokusech o zapnutí. Založní napájení obvykle také nějakou dobu ještě dobíhá.
Tímto by se vytvořil zřejmě nejlepší možný systém napájení.

[Petr Doležal]

Přesně, problém je málo informací. A to jak o zařízení, tak i o umístění obou napájecích jističů. Z mnoha řešení existují dva mezní případy:
1. V místě spotřeby mechanický, ruční přepínač pro volbu přívodu (časová prodleva)
2. Automat na bázi PLC, záskokovou "krabičku" vyrábí např.OEZ
Je třeba ošetřit krátkodobé výpadky (OZ),  vypnutí ochranami (záskok se neprovádí),  zkoumání, zda na záložním přívodu napětí existuje apod.

[Fuk Tomáš]

Vidím, že nám to košatí - vraťme se zpět ke kořenům dotazu.
Není problém s tím, aby to fungovalo. Pomocí přívodu A (normální napájení) a přívodu B (záložní napájení) se tím reléovým přepínačem má vytvořit bezobslužné zálohované napájení.
Co řeším, je, aby bylo dostatečně bezpečně zamezeno zavlečení nebezpečného dotykového napětí z A do B (nebo naopak) při poruše přepínacího prvku (konkrétně spečení jednoho kontaktu při zachování přepínací funkce druhého kontaktu).

Principiálně vidím 5 metod řešení:
I. naddimenzování m kontaktů relé a vhodným jištěním minimalizovat možnost uvedené poruchy
II. oddělit od sebe obvody A,B proudovými chrániči FI 30 mA (a to takovými, které fungují i bez napájení - viz diskuse http://diskuse.elektrika.cz/index.php/topic,6386.0.html )
III. svést poruchový proud do země pomocí varistorů zapojených mezi N a PE
IV. trvale oddělit některý z obvodů A,B oddělovacím trafem
V. napětí na vodičích N hlídat napěťovými chrániči

U pana Hasaly zatím vede kombinace I.+II.,  já bych preferoval I.+II.+III.

Dokonce si myslím, že by tam v zásadě stačil proudový chránič jeden, protože jde o to, obvody A a B oddělit od sebe navzájem, a na to stačí chránič jeden (je mu totiž jedno, jestli poruchový proud přichází zleva nebo zprava, pakliže funguje i bez napájení).
Při instalaci těch varistorů ale vzniká jiný problém - pokud by byl chránič v obvodu A, a při spotřebiči napájeném z obvodu B by se přerušil vodič N obvodu B, proud protékající spotřebičem by tekl náhradní cestou přes varistor do země, ale chránič by nevybavil. Varistor by se tedy chvíli pekl, až by bylo po něm. Pravděpodobně by se přerušil a přešlo by to do bezvaristorové verze. Což se mi moc nelíbí, takže proudové chrániče zřejmě oba dva.

Omlouvám se, že neuvádím některé podrobnosti ohledně napájeného zařízení apod. - problém je v tom, že se chystám - eufemisticky řečeno - ne zcela striktně dodržet určitá smluvní ujednání, která jsou mimo mísu, ale jejich náprava ještě nějakou dobu potrvá.

[Hynek Bureš]

S přepínacími kontakty opatrně, vhodnější je použít dvě relé a v procesu přepnutí zajistit třeba minimální, ale jednoznačně definovanou časovou prodlevu. Není vhodné, aby na pevných kontaktech jednoho přepínacího prvku byla různá napětí. mohou být problémy s přeskokem oblouku.

[Jaroslav Hasala]

Podle mého soudu si to s těmi varistory zbytečně komplikujete. Bylo by nutné ověřit, jestli jejich působení skutečně vybaví proudový chránič, aby se nepřerušily dříve, než vybaví chránič. To je možné ověřit jen při "destruktivním" testu. Navíc to pravděpodobně bude jen jednorázová ochrana, jednou zapůsobí a zřejmě se tím přeruší. Nepoučená obsluha zřejmě nebude zkoumat, proč chránič vybavil a zkusí ho zapnout.
Typické je : chránič drží = závada odstraněna
Dále, v okamžiku přepínání se na krátkou dobu může objevit napětí na N vďaka (lehni, robote!) ne úplně přesnému sepnutí nebo rozepnutí kontaktů.

Jinak řečeno, použití varistorů se mi jeví jako dost problematické.

Proč se tolik bojíte napětí na N ? U jednofázových spotřebičů je přece celkem jedno, jestli se přeruší L nebo N. Spotřebič jen přestane fungovat, na bezpečnost to nemá žádný vliv.

Nevím, jestli to situace umožňuje, ale osobně bych byl pro nějaké komplexnější řešení. Obvykle se ze záložního napájení vytvoří zálohované někde v pevné části instalace (samostatný rozvaděč, mechanicky blokované stykače, řídící jednotka ...). Jistě se najdou i jiné zařízení, které u kterých bude vhodný provoz na zálohované napájení.

[Rozmahel Vladimír]

Právě z důvodů, které uvedl kolega Bureš jsem se ptal na ty dvě různé fáze.
Řešíme tady třebas zálohu napájení nějakého důležitého spotřebiče / např.oběhové čerpadlo  / Záskok je myšlen pouze při ztrátě napětí a spoléhá se na další chod zařízení.
Tím zastavení spotřebiče jsem měl mysli to, že se může např.poruchou bez vybavení jističe zastavit a ovládačka to nepozná. Pokud se zastaví zkratem, tak vypadne první jištění a po přepnutí se vybije i druhé.

Koukám, že na to už upozornil kolega Doležal.  Měl bych po ránu řádně protřít .

[Fuk Tomáš]

S přepínacími kontakty opatrně, vhodnější je použít dvě relé a v procesu přepnutí zajistit třeba minimální, ale jednoznačně definovanou časovou prodlevu. Není vhodné, aby na pevných kontaktech jednoho přepínacího prvku byla různá napětí. mohou být problémy s přeskokem oblouku.

To beru. Bude tedy lepší zajistit, aby to byla stejná fáze.

Varianta se dvěma relé vede zase k potřebě zajistit vzájemné mech. blokování, ale taky - což je horší - k nutnosti zajistit zálohované napájení pro ta relé a pro jejich ovládací logiku. Tedy další zesložitění systému.

[Fuk Tomáš]

Podle mého soudu si to s těmi varistory zbytečně komplikujete. Bylo by nutné ověřit, jestli jejich působení skutečně vybaví proudový chránič, aby se nepřerušily dříve, než vybaví chránič. To je možné ověřit jen při "destruktivním" testu. Navíc to pravděpodobně bude jen jednorázová ochrana, jednou zapůsobí a zřejmě se tím přeruší. Nepoučená obsluha zřejmě nebude zkoumat, proč chránič vybavil a zkusí ho zapnout.
Typické je : chránič drží = závada odstraněna
Dále, v okamžiku přepínání se na krátkou dobu může objevit napětí na N vďaka (lehni, robote!) ne úplně přesnému sepnutí nebo rozepnutí kontaktů.

Jinak řečeno, použití varistorů se mi jeví jako dost problematické.

Proč se tolik bojíte napětí na N ? U jednofázových spotřebičů je přece celkem jedno, jestli se přeruší L nebo N. Spotřebič jen přestane fungovat, na bezpečnost to nemá žádný vliv.

Varistory budou nadimenzovány tak, aby vydržely 0,2 s. Chránič by měl vybavit do 0,1s.
Kromě toho - odpravením varistoru do věčných lovišť to přejde do bezvaristorové varianty (v případě přerušení varistoru) nebo do nenahoditelné varianty (v případě zkratu varistoru). Ostatně standardní obsluha budu já, anebo osoba mnou poučená, takže zběsilé znovunahazován í chrániče bych nepovažoval za pravděpodobné.

Proč se tolik bojím napětí na N? Možná zbytečně - že by stačila dokumentace + upozorňovací cedule na možnost výskytu cizího napětí na vodiči N v rozvaděči? Nebo dokonce ani to ne?

[Kamil Novák]

zesložitění

Nádherné slovo.