Diskuse Elektrika.cz

Bez chráničov, s malým napätím, pripravený na civilizačné hrozby
    Na zamyslenie ... ak máme na každý svetelný obvod v priestoroch ovládaný neznalým spotrebiteľovi predradiť prúdový chránič, potom sa nám môžu rozvádzača zväčšiť o niekoľko modulov. Což ísť takhle americkou cestou malého napätia rovno? Čo myslíte? Bola by to veľká zmena v uvažovaní pri návrhu projektu? A čo nutnosť logicky vyšších prierezov vedenia? Nebola by to vhodnejšie cesta? Ako by na takúto myšlienku reagovali výrobcovia elektroinštala čného materiálu?
    Zdroj: zde... (https://elektrika.cz/data/clanky/bez-chranicov-s-malym-napaetim-pripraveny-na-civilizacne-hrozby)


   


    Jak byste reagovali na tuto související otázku vy?
       

Veľmi zaujímavá téma, prekrýva sa s ostrovnými FV systémami,
ktoré sú vlastne to isté, len s dobíjaním, ktoré je ale vhodné
aj pre záložné systémy.
Sám som riešil nedostupnosť solídnych osvetlovacích zdrojov
na 12 V DC. Ak máte vhodné tipy, podeľte sa.
Obehové čerpadlá sú už priamo na DC k dispozícii,
sínusové meniče tiež. Treba hľadať práve u komponentov FV
systémov ale aj u karavanistov a jachtárov.

U týchto systémov netreba zabúdať na to, že existuje nielen
riziko úrazu - tu úplne eliminované mn, ale aj riziko požiaru
od prechodového odporu na špatnom spoji, a to zasa u týchto
systémov kvôli väčším prúdom stúpa. U 12 V ešte neriešime
prípadný oblúk pri vypínaní, pri vyšších napätiach je to ale
treba tiež brať v úvahu.
A hlavne skratové prúdy akumulátorov sú obrovské,
treba ich poistkami vhodne obmedziť, pri mn ističe
nefungujú správne, ale poistky kladú vyššie nároky
na užívateľa.

Americká cesta malého napätia je cesta do....,  pretože
je dosť vysoké aby ohrozilo, ale dosť nízke na to aby
to spôsobovalo technické problémy - a nutnosť
veľkého počtu transformátoro v s nižšou účinnosťou
a väčšími stratami v systéme.  Ak by mohli, určite
by zvolili európske parametre, nakoniec v priemysle
ich vlastne bežne používajú - až na frekvenciu.

To "malé napětí" je myšleno těch amerických 120 V AC? No nevím, už od dětství mi to připadá jako šílená idea nějakého původního šílence co se zrovna blbě vyspal, a která ze záhadného důvodu přežívá až do dnešních dní. Snad kvůli tomu, aby šílenci ve filmech měli do čeho střílet a lítaly jiskry. 6kV "popelnice" divoce rozvěšené na hnijících, klátících se dřevěných sloupech, jak vlaštovčí hnízda. Opodál na autě balancující montér pokoušející se pomyslně "navlíknout jehlu nití" a roztrhnout izolační tyčí odpojovač vyvěšený v 6kV laně a další úděsnosti. No a ty 1f jističe 120VAC/1x200A a podobné hodnoty...
Navíc 120 V AC není zase natolik nízké napětí, aby to dávalo nějaké exaktní, konkrétní výhody (byť jsem kdysi ale viděl "oslavný" článek na toto téma, že 120 V AC je narozdíl od 230 V AC akorát na to, aby se některé cívky daly realizovat "levnou" formou plošných spojů a proto USA ekonomika zvítězí).
Pro elektroniku to je pořád moc vysoké, a na zabití el. proudem pořád dostačující.
12V DC je každopádně málo, to se nedá pořádně rozvádět ani v rámci jediné nemovitosti, jouleovy ztráty jsou úděsné, ideální by bylo 24 V DC nebo 48 V DC.

Nic záhadného na tom není. Je to již deset let co jsme s kolegou pátrali v Kalifornii po tamních (pro nás divných) zvyklostech. Popelnice i dřevěné sloupy mají své logické důvody.

Neodbočujte prosím od tématu k Američanům. Četl jste ten článek ke kterému je tato diskuse vytvořena?

Mam dojem ze tady o tom byl tehdy clanek nebo nekolik, ale neumim to dohledat. A zrovna ted nedavno kluk tohle resil pro jednu prezentaci do skoly. Muzete mne prosim nasmerovat?

Poprosil bych k dohledání někoho jiného. Nejsem nyní v situaci kdy bych to zvládnul.

Snižovat ztrátově 230 na 12, instalovat cca 2-3 vyšší průřezy vodičů, instalovat vyp.které to proudově zvládnou (na běžný lustr se 3 100W žárovkami to vychází na 25A)
To je na vagon fíček a rozvaděč velikosti kůlny (dance) (dance) (dance)

No a proč jít hned "ode zdi ke zdi"...  ??
Já si myslím, že centrální rozvod 12 nebo 24Vss pro napájení běžné domácí elektroniky, drobných spotřebičů a osvětlení (samozřejmě ne s obyčejnými 100W žárovkami  :o ) by nemusel být úplně zcestným řešením.  ;)

Ok, ale konkrétně to přinese co?
Ekonomicky je to nesmyslné, či přinejmenším nezajímavé, úrazy proudem od 230V by nahradilo  dušení požárem od 12/24V vlivem vyšších proudů......

Naviac dvakrát rozvody popri sebe z toho istého rozvadzača.230 V pre zásuvky a 12-24V pre svetlá.To je predsa nezmysel,tak ekonomický ako aj psychologický. Kto by to stále mal zisťovaťéAha tu už mám len 12-24V a tu je ešte 230V.A kto by platil tie hlúpe prerábky, sám sebe by som to nerobil.K tej amerikanizácii,bol som tam a videl som pred takmerkaždým barákom jednofázovú trafostanicu zo asi 110kV na 120V.Po ulici mali aj dvoje drôty nad sebou.Tak to sa mne Európanovi nijako nepáčilo.Ani preto by som tam nezostal.

Ja chápem tému jak možnosť použiť iné ochranné opatrenie pred úrazom jak je automatické odpojenie od zdroja
A keď sa teda niekto rozhodne pre jedno z prípustnych ochranných opatrení tak v čom by mohol byť problém?
Píšem o bezpečnosti, a čo si o tom myslím osobne nie je v tejto súvislosti podstatné

Obdobný problém s rozsáhlými rozvody 24V DC se začal projevovat v řídících systémech strojů.

Prvotně měly stroje řídící napětí 220V/50Hz nebo 120V/60Hz. Tam problém bezpečnaosti vznikl prvotně jako úraz eletrickým napětím, protože každý stroj je svým způsobem vodivé okolí a tedy prostor se zvýšeným nebezpečí, Nejdůležitější m opatřením bylo dokonalé uzemnění kostry stroje a dokonalé pospojení všech neživých součástí. To je onen odpor 0,1 Ohmu předepisovaný dodnes.

Se zesložiťováním řídících obvodů vznikl problém s tím, že bylo neekonomické tahat řídící obvody tlustými dráty. Jenže pak začaly problémy se spékáním kontaktů "miniaturizovan ých" tlačítek. Nebezpečné stavy z toho vzniklé bylo nutné odstranit. Logickým krokem bylo vložení transformátoru pro napájení řídících obvodů. Kromě snížení zkratového proudu transformátory 380/230V snížily napětí, trafa 220/220 nebo 220/110V zvýšily impedance smyčky a obecně transformátory dovolily výrobně sjednotit exportní stroje pro různé napájecí soustavy, Jenže s transformátory se objevily dva velké problémy. Začaly nevycházet vypínací impedance pojistek pro řídící obvody, a při zkratu např vzdáleného tlačítka napájecí obvod nevypnul. A druhé nebezpečí vzniklo, pokud byl sekundár transformátoru nespojený se zemí. První náhodný zkrat na kostru udělal z řídícího napětí nebezpečné dotykové. Druhý zkrat na kostru mohl a často způsoboval nekontrolovaný rozběh stroje. Obě tato rizika se vyřešila ukostřením jedné strany řídícího napětí a dodržováním impedance vypínací smyčky. Kritické vypínací impedance pro řídící napětí 230V vycházely pro pojistky dimenzované pro mezní výstupní proud transformátorů (typicky 2-4A dost vysoko, takže i průřezy vodičů 0,5mm2 mohly být i značně dlouhé a v podstatě se problémy s nebypnutím zkratu objevily jen u velmi výkonných transformátorů obrovských obráběcích center.
Tento úvod jsem uvedl, aby byl viděn vliv přechodu napájení z 230V na 24V DC (12V DC) v instalaci domu
Pokračování

Pokračování
Nástupem elektronizace řídících systémů strojů se začalo přecházet na řídící napětí 24V DC. A s nevypnutím zkratu na vedení 24V DC začaly obrovské problémy. Tyto problémy vedly i k totálním haváriím strojů, kdy ve svazku vedené obvody 24V DC po zkratu nevypnuly, topily na takové teploty, že protavily izolaci jak svou, tak izolaci souběžných, nebo křížejících se silových kabelů 400/230V tak, že je po protavení izolace zkratovaly. Protavením se se nebezpečné napětí 230V dostalo do řídících obvodů 24V a tenké protavené dráty způsobily mezifázové zkraty silových kabelů (musíte si uvědomit, že u strojů pro ochranu nebezpečného samovolného spuštění musí být jedna strana řídícího napětí 24V nejištěně ukostřena - napětí PELV)
Velmi vážné havárie tohoto druhu propojení obvodů donutily výrobce strojů jistit zdroje 24V vějířem slabších pojistek, dimenzovaných podle zaručeného vypnutí. Senzory a spínače 0,5 - 2A, magnety pneumatických ventilů 2-4A, magnety hydraulických ventilů a stykače 4-12A atd. Typicky 8-10 pojistek.
Musíme si uvědomit, že i výpadek jedné pojistky za chodu ostatních mohl způsobit technologickou havárii stroje, protože nezaplo něco, co mělo a něcou už zaplo (například se neodbrzdila brzda ale motor rozeběhnul.)
A tak výrobci komponent strojů vymysleli distribuční moduly, které jak elektronicky jistí jednotlivé větve, tak hlídají, zda jsou všechna napětí přítomna (signál POWER GOOD – obdoba v PC zdrojích).
Pokračování

Pokračování

Takže tento sprask problémů by se musel řešit i u domovního rozvodu 24VDC nebo 12V DC. Navíc by přibyla ekonomická hlediska, protože rozvádět výkon tak malým napětím znamená velké přenosové ztráty rostoucí se čtvercem poklesu napětí. Průřezy vodičů strmě stoupají. Energeticky únosný 10% úbytek napětí na 230V je 23V, 10% na 24V je 2,4V, na 12V 1,2V. Vedení 20m dlouhé průřezu 1,5mm2 může pro úbytek 10% na spotřebiči přenést max. 1,5A  (viz příloha) To je 24W přeneseného výkonu.  Sotva pro jeden lustr se 3 LED žárovkami 8W v jedné místnosti, nebo jedno domácí úložiště či WIFI router. . A 26kWh roční energetické ztráty takového vedení = 10%  přenosových ztrát?  Ne, fuj.

Jednu stranu napětí 24 či12V byste museli ukostřit, protože je hodně DC spotřebičů, které mají jeden pól na kostře. Většinou (–) pól, ale zaručeno to není. Většina jich tento póĺ má na kovovém plášti, na stíněních datových konektorů atd. A tak vzniknou větší či menší provozní problémy na datových smyčkách obdobné dvojímu zemnění audiotechniky, nebo i destrukce drahé elektroniky.

Dobrá, vyplatí se někdy rozvod malým napětím? Pouze v lokálním místě do 3m (strop u LED svítidel v koupelně) ,  nebo pro větší množsví malých spotřebičů do 5-10W s jednotným napájením (vícečetná napájecí zásuvka USB pro nabíjení mobilů),  A pro vzdálené napájení snad jen pro pravé POE s vyjednáváním (ekonomické nebo nepravé POE konstantním napětím je z hlediska vysoké impedance pro nevypnutí zkratové smyčky časovaná roznětka požáru).

Z tých všetkých rizík čo ste vymenoval mi vychádza jak ste napísal nakoniec že využitie v domoch je reálne dosť obmedzené, a že keby sa niekto aj pre také riešenie z bezpečnostných dôvodov rozhodol, tak štandard by to rozhodne nebol
Ona tá výhoda odstránenia rizika úrazu od 230V by rozhodne niečo stála, veď nakoniec jak všade je to furt niečo za niečo

Dovedu si představit i jinou koncepci, jak ovládat osvětlení bezpečným napětím. Dnes se téměř výhradně jako světelné zdroje používají LED. Takový světelný zdroj obsahuje elektronický měnič, který ze síťového napětí 230 V AC dává DC proud pro napájení LED. Nebyl by velký problém tento elektronický měnič vybavit galvanicky odděleným řídicím vstupem s bezpečným napětím a proudovým omezením, na který by se připojil vypínač. Ovládací proud by byl tak malý, že by i při nejmenším průřezu vodiče mohl být vypínač vzdálený desítky metrů, nehrozilo by nebezpečí požáru ani oblouku i bez jištění ovládacího obvodu a vypínač by mohl být skutečně miniaturní, protože by spínal bezpečné napětí a miniproud. Ekonomicky by vše vyšlo dobře, toto řešení by nemuselo být dražší, než klasika.
Tato koncepce by ale měla i svoje nevýhody:
1. Elektronický měnič s řídicím vstupem by musel být součástí svítidla, nikoliv žárovky, a LED by nebyly vyměnitelné. Tato koncepce se již dnes někdy používá u plochých svítidel, ale nevyniká spolehlivostí.
2. Koncepce by byla zcela nekompatibilní s klasickou elektroinstala cí, měla by jinak tahané dráty ve zdi.
3. Při poruše LED nebo elektroniky, které jsou poměrně časté, by nestačilo vyměnit žárovku, poruchu by musel opravit elektrikář.
4. Proti původnímu návrhu v článku Ing. Juraje Vechtera by nebylo možné celou elektroinstala ci zálohovat při výpadku napájení centrální baterií. Pokud by se požadovalo zálohování, byla by potřebná v každém svítidle lokální baterie. Tím by stouply pořizovací náklady i náklady na údržbu.

Mě napadlo něco jiného. Návrat ke krabicím nad vypínačem, kde by bylo schováno trafo v každé místnosti. Odpadá dost podstatná délka z vedení malého napětí.  ;)

Domnívám se, že celá koncepce je postavena tak, aby i světlo bylo na bezpečné napětí. Třeba i proto, aby si mohl to světlo instalovat laik sám a nejenom vypínač.
Pokud bude někdo chtít bezpečné napětí pouze ve vypínači, má k dispozici nespočet systémových řešení na sběrnici. Osobně využívám KNX a CIB.
Také nepovažuji cestu snižování napětí na bezpečnou úroveň ve světlech, za dobrou. Tedy ne že bych tvrdil že to nejde, ale má to svá úskalí a bude to stát o dost více, než klasika, která je dnes i díky nasazování PCH na celkem bezpečné hladině. Ano, stále tam je dost rizik, ale každý z nás by je měl umět vyhodnotit a dle toho se zachovat. třeba tak že si pozve elektrikáře. Proč hnát vše do extrémů maximální bezpečnosti z hlediska úrazu? Dává to pak ještě smysl? S mnoha zákazníky se dohadujete jestki dáte o chránič navíc, nebo ne a to se bavíme o řádu stokorun. Světelný okruh v RD na bezpečné napětí by stál mnohonásobně více a vyžadovalo to více servisu a proč? Aby si laik mohl jednou za 10-20 let sám vyměnit světlo?  ;D ;D

Keď ono sa kus varí z materiálov ktoré na toto riešenie veľmi na trhu nie sú, a to má logicky dosť obmedzení a núti to vymýšľať krkolomné riešenia.
Ale keby bolo prioritou bezpečné napätie, a dajakí výrobcovia by sa zamerali napríklad na instalačné výrobky čisto pre DC do 60V pre domy a byty asi by sa našlo viac možností
Ale z toho bez požiadaviek na trhu určite nebude nič

Čisto teoreticky si viem predstaviť napríklad ubytovacie ani nie tak byty ale skôr bunky na prespávanie nájomnikov, kde by bola vyššia bezpečnosť riešená cez OT s minimálnym potrebným príkonom
A to naozaj nemám na mysli bunku s veľkou kuchyňou na 3x25A ale napriklad úplné minimum na 1x6A
Keď som videl jak žije kamarát v Anglicku a čo používa v izbe, tak aj by to šlo keby bol podobný investičný zámer
Samozrejme napríklad v kombinácii s plynom a UK

Na spomínaný účel bezpečnosti si viem predstaviť núdzové osvetlenie,
samostaným rozvodom 12 V DC, + pár vývodov na IT techniku, rádio.
Primeraný akumulátor, dobíjaný solárne. Taká bezpečnostná poistka,
aby pri výpadku siete domácnosť v obmedzenom režime fungovala.

Mám odskúšané, že ostrovný FV systém umožňuje normálne fungovanie
v odľahlom objekte, okrem vysokopríkonov ých spotrebičov, samozrejme
väčšie príkony sú odoberané cez menič.

Len ten sortiment svietidiel a zdrojov na 12 V je naozaj nízky.