Detekce vzniku požáru v elektrických instalacích nn přístrojem AFDD Eaton. All Rights Reserved..

Transkript

2 Statistiky požárů v ČR od el. instalací Podle statistik Hasičského záchranného sboru České republiky zaujímají požáry zapříčiněné elektrickou energií velký podíl z celkového počtu požárů. V roce 2013 to bylo z celkového počtu všech požárů 2213 způsobených technickou závadou V roce 2014 byly z celkového počtu požárů, v 2044 případech jako příčina uvedena technická závada, kam spadají právě i požáry elektroinstalace.

3 Příčiny požárů v Německu (2014) Otevřený oheň Elektřina 4% 33% Žhářství 9% 17% 2% 21% 9% Lidská chyba 3% 2% Přehřátí Ostatní příčiny - neobjasněno Zdroj: IFS-Brandursachenstatistik 2014

4 Příčiny požárů ve sledovaných zemích S konzervativním odhadem 15% požárů od elektrické instalace vlivem vzniku oblouku jsou ztráty v EU28 přímé finanční ztráty : 2.25 Miliardy počet vážných úrazů a smrti osob: > 300 lidí Závěr: průměrně 20% všech požárů a téměř 25% finančních ztrát je způsobeno požáry od elektrické instalace. Toto je přesně oblast pro nasazení AFDD

5 Vznik požáru od elektrické instalace Požár zámku Hofburg (Vídeň, 1998) příčinou byla závada na staré elektrické instalaci

6 Přístroje pro požární bezpečnost Nejčastěji užívané přístroje pro zamezení vzniku požáru od elektrické instalace: Proudové chrániče s I n 300 ma (pouze pro zemní poruchy); Optické detekční systémy (čl ČSN ed. 2) používáno především pro výkonové rozváděče Přístroje obloukové ochrany (AFDD) Dále se budeme zabývat přístroji AFDD.

7 Vznik poruchy v elektrické instalaci A) Krátkodobé poruchy = velké přetížení v krátkém čase B) Dlouhodobé poruchy = dlouhodobé přetěžování malými poruchovými proudy Při dlouhodobém působení malého ztrátového výkonu na hořlavé podklady významně roste riziko lokálního přehřátí a následného požáru. Pojistky nebo jističe reagují jen na velké proudy. Malé poruchové proudy jsou detekovány proudovými chrániči (RCD) a obloukovými ochranami (AFDD)

8 Typy poruch v elektrické instalaci Paralelní porucha (do 10 %) mezi L a PE : menší poruchové proudy ještě nevybaví jistič (MCB), ale jsou větší, než citlivost proudového chrániče (RCD) L Síť Zátěž Load N - proudový chránič (RCD) vypne

9 Typy poruch v elektrické instalaci Paralelní porucha (do 10 %) mezi N a L: a) hodnoty poruchových proudů jsou větší, než jmenovitý proud jističů (MCB) - jistič vypne - proudový chránič nevypne b) hodnoty poruchových proudů jsou menší, než jmenovitý proud jističů (MCB) - jistič nevypne - proudový chránič nevypne L Síť Zátěž N

10 Typy poruch v elektrické instalaci Sériová porucha (přes 90%) Obvyklé poruchové proudy jsou menší, než jmenovitý proud jističe L Line Síť N - jistič (MCB) ani proudový chránič (RCD) nevypnou Zátěž Load - chrání pouze AFDD!!!

11 Typický případ sériové poruchy V zásuvce prasklo pérko dutinky pracovního vodiče Nedokonalý kontakt ve svorkovnici

12 Typický případ paralelní poruchy Kabel nevhodně uložený ve svítidle jako zdroj iniciace požáru

13 Příčiny vzniku elektrického oblouku Poškozená izolace kabelu (například hřebíky, šrouby... mohou způsobit proražení izolace) Zmáčknuté kabely nebo proskřípnutá izolace pode dveřmi, za nábytlkem, atd. Nedokonalý spoj nebo kontakt způsobí jistření Prodlužovací kabely a pohyblivé přívody s ostrými ohyby UV záření a poškození izolace hlodavci Chybějící odlehčení vodičů - špatná montáž vypínačů, zásuvek a svorkovnic.

14 Oblouková ochrana AFDD (Arc Fault Detection Device)

15 Původní řešení používané v USA (AFCI) Firma Eaton vyrábí i speciální AFCI moduly pro elektrioinstalace letadel Boeing

16 Provádění elektroinstalace v rodinných domcích v USA

17 Provádění elektroinstalace v rodinných domcích v USA

18 Oblouková ochrana v Evropě - AFDD (Arc Fault Detection Device)

19 AFDD jak funguje? Síť Jistič MCB Spotřebič AFDD + RCD Oblouková ochrana AFDD + Proudový chránič RCD Pro konstrukci AFDD platí výrobková norma ČSN EN AFDD = elektromechanický spínací přístroj s elektronickými obvody, které monitorují charakter odebíraného proudu.

20 AFDD jak funguje? Jiskření má specifický průběh proudu, na který AFDD reaguje a odpojí instalaci s poruchou

21 AFDD jak funguje? Detekce vysokofrekvenčního proudu a vyhodnocení jeho průběhu pomocí elektronických obvodů Bezpečná a rychlá detekce požadavek výrobkových norem Odolnost proti nežádoucím vypnutím kvalita vyhodnocení detekovaného signálu Ideální místo instalace je v blízkosti poruchy Proud zátěže může maskovat signál poruchy!! Cross talk test Vybaví pouze AFDD v obvodu s poruchou

22 Odolnost proti nežádoucímu rušení Staré typy ručního nářadí Svářecí invertory Výkonové elektronické obvody Stmívače Přenos dat po nn vedení

23 Směrová citlivost AFDD redukuje nežádoucí vybavení (Cross talk test) AFDD je směrově citlivý - musí selektivně vyhodnocovat a reagovat na rušení od oblouku ze strany spotřebiče, ale musí být imunní proti rušení ze sítě Nutno dodržet předepsaný směr zapojení!! Spotřebič

24 Řešení Eaton Vše v jednom přístroji - Maximální ochrana Jistič (MCB) - ochrana proti přetížení a zkratu Proudový chránič (RCD) ochrana proti plazivým proudům Oblouková ochrana (AFDD) ochrana proti sériovému oblouku Spolehlivá detekce oblouků při proudech nad 700mA Jednoduchá instalace Možnost zobrazení poslední poruchy

25 Řešení Eaton In A Char: B, C Icu: 10 ka, 6 ka Idn: 30 ma Typ: AC, A Typ AC: Oblouková ochrana s proudovým chráničem s odolností proti rázovému proudu 250A, bez zpoždění vybavení, citlivost na střídavý proud Charakteristika B Charakteristika C In/IDn Obj. č. Typ Obj. č. Typ 10/0, AFDD-10/2/B/ AFDD-10/2/C/003 13/0, AFDD-13/2/B/ AFDD-13/2/C/003 16/0, AFDD-16/2/B/ AFDD-16/2/C/003 20/0, AFDD-20/2/B/ AFDD-20/2/C/003 25/0, AFDD-25/2/B/ AFDD-25/2/C/003 32/0, AFDD-32/2/B/ AFDD-32/2/C/003 40/0, AFDD-40/2/B/ AFDD-40/2/C/003 Typ A: Oblouková ochrana s proudovým chráničem s odolností proti rázovému proudu 250A, bez zpoždění vybavení, citlivost na střídavý i stejnosměrný pulzující proud Charakteristika B Charakteristika C In/IDn Obj. č. Typ Obj. č. Typ 10/0, AFDD-10/2/B/003-A AFDD-10/2/C/003-A 13/0, AFDD-13/2/B/003-A AFDD-13/2/C/003-A 16/0, AFDD-16/2/B/003-A AFDD-16/2/C/003-A 20/0, AFDD-20/2/B/003-A AFDD-20/2/C/003-A 25/0, AFDD-25/2/B/003-A AFDD-25/2/C/003-A 32/0, AFDD-32/2/B/003-A AFDD-32/2/C/003-A 40/0, AFDD-40/2/B/003-A AFDD-40/2/C/003-A Typ LI/A: Oblouková ochrana s proudovým chráničem s odolností proti rázovému proudu 250A, se zpožděním vybavení, citlivost na střídavý i stejnosměrný pulzující proud Charakteristika B Charakteristika C In/IDn Obj. č. Typ Obj. č. Typ 10/0, AFDD-10/2/B/003-LI/A AFDD-10/2/C/003-LI/A 13/0, AFDD-13/2/B/003-LI/A AFDD-13/2/C/003-LI/A 16/0, AFDD-16/2/B/003-LI/A AFDD-16/2/C/003-LI/A 20/0, AFDD-20/2/B/003-LI/A AFDD-20/2/C/003-LI/A 25/0, AFDD-25/2/B/003-LI/A AFDD-25/2/C/003-LI/A 32/0, AFDD-32/2/B/003-LI/A AFDD-32/2/C/003-LI/A 40/0, AFDD-40/2/B/003-LI/A AFDD-40/2/C/003-LI/A

26 AFDD použití podle ČSN Použití AFDD je uvedeno v ČSN : (2015) Bezpečnost- Ochrana před účinky tepla. Pro zvýšení bezpečnosti je doporučeno, aby byla přijata zvláštní opatření k ochraně proti účinkům oblouku těchto případech: - v prostorách se spacím ubytování - v místech s rizikem požáru vzhledem k povaze zpracovávaných nebo skladovaných materiálů (např. stodoly, obchody, skladů hořlavých materiálů, aj.); - v místech s hořlavými konstrukčních materiálů (např. dřevěné stavby); - v místech s ohrožením nenahraditelných zboží; AFDD může snížit riziko vzniku požáru i v prostorách se staršími nebo tělesně postiženými lidmi.

27 AFDD použití podle STN Použití AFDD je uvedeno v STN : (2015) Bezpečnost- Ochrana před účinky tepla. Norma je obdobou výše zmíněné ČSN včetně doporučených míst použití. Avšak Slovensko v uvedené normě v článku v národní poznámce říká že, citujeme: Použitie prístrojov detegujúcich poruchu s oblúkom (AFDD) bude v Slovenskej republike v zmysle ustanovení tejto normy povinné po uplynutí prechodného obdobia troch rokov od dátumu vydania tejto normy.... Norma byla vydána v prosinci roku To znamená, že v roce 2018 by Slovensko mělo zavedené povinné použití obloukových ochran AFDD.

28 Požadavky ČSN ed. 2 čl Obloukové ochrany (AFDD) Kde je to určeno, musí být instalovány AFDD: na začátku koncového obvodu, který má být chráněn a ve střídavých jednofázových nebo dvoufázových obvodech, které nepřekračují 240 V. AFDD musí vyhovovat ČSN EN Pokud je to nutné, musí být přístroje AFDD koordinovány s nadproudovými ochrannými přístroji podle návodů výrobce.

29 POZOR na další požadavky norem! Použití takových přístrojů (AFDD) se nepovažuje za výhradní ochranné opatření a neeliminuje potřebu uplatnit některé z opatření uvedených v ostatních článcích ČSN ed. 2!

30 Použití v síti TN-C Dle ČSN : (2002) Bezpečnost- Odpojování a spínání V sítích TN-C a v části TN-C sítí TN-C-S nesmí být vodič PEN odpojován nebo spínán Dle ČSN : (2007) Bezpečnost- Odpojování a spínání Proudový chránič nesmí být používán v sítích TN-C

31 AFDD - nejčastější otázky a odpovědi Proč se nepoužívá jen jeden přístroj na začátku instalace? Více různých zátěží maskuje projev elektrického oblouku a to vede ke snížení kvality detekce Jak rychle reaguje AFDD? Rychlost vypnutí je určena výrobkovými normami: proud 2,5 A způsobí vypnutí do 1s a proud 16A do 0,15 s Jak mohu poznat důvod pro vypnutí? Detekce pomocí ochranných přístrojů: jistič (MCB), proud. chránič (RCD) a obloukové ochrany (AFDD)

32 AFDD - nejčastější otázky a odpovědi Má smysl instalovat AFDD do starších instalací? Určitě! Staré kabely, nevhodné uložení a nekvalitní spoje jsou častou příčinou vzniku oblouku. Je nutné zapojit správně přívod a spotřebič (Line / Load)? Ano, toto je definováno ve výrobkové normě, sníží se tím počet nechtěných vypnutí. Existuje předepsaný zkušební postup? K dispozici je testovací tlačítko na přední straně a navíc se průběžně provádí i test elektroniky.

34