§411.3.2 — Automatyczne wyłączanie zasilania (AUV)

Automatyczne wyłączanie zasilania (AUV) to najczęściej stosowany środek ochrony przy uszkodzeniu (dawniej „ochrona przed dotykiem pośrednim"): jeśli w wyniku uszkodzenia izolacji na dostępnej części przewodzącej może pojawić się niebezpieczne napięcie, zasilanie musi być wyłączone na tyle szybko, aby napięcie dotykowe nie utrzymywało się dostatecznie długo, by być groźne. Uzupełnia on ochronę podstawową (izolacja, osłony; zob. przewodnik o IP2X) i działa tylko razem z prawidłowym uziemieniem oraz głównym połączeniem wyrównawczym.

Zasada działania

W przypadku uszkodzenia izolacji między przewodem czynnym a częścią przewodzącą połączoną z PE prąd zwarciowy płynie pętlą zwarcia: źródło, przewód fazowy, miejsce uszkodzenia i przewód ochronny (PE) z powrotem do źródła. Prąd ten musi być na tyle duży, aby urządzenie zabezpieczające (bezpiecznik, MCB, RCD) wyłączyło się w dopuszczalnym czasie.

Podstawowy wzór: Zs × Ia ≤ U₀

Dla układów TN warunek jest następujący:

Zs × Ia ≤ U₀

Zs — impedancja pętli zwarcia (źródło + przewód fazowy + przewód PE), w omach;
Ia — prąd, przy którym urządzenie zabezpieczające wyłącza się w wymaganym czasie, w amperach;
U₀ — napięcie znamionowe względem ziemi (230 V w sieci holenderskiej).

Po przekształceniu: Zs ≤ U₀ / Ia. Im niższa impedancja pętli, tym większy prąd zwarcia i tym szybciej reaguje zabezpieczenie.

Przykład obliczeniowy

Obwód końcowy z MCB B16 (U₀ = 230 V):

Charakterystyka B wyzwala się elektromagnetycznie przy 3–5 × In. Przyjmujemy górną granicę: Ia = 5 × 16 A = 80 A.
Zs ≤ 230 V / 80 A = 2,87 Ω.

Dla MCB C16 (wyzwalanie elektromagnetyczne 5–10 × In, górna granica 10 × 16 A = 160 A) granica wynosi Zs ≤ 230 / 160 ≈ 1,44 Ω. Wyłącznik o charakterystyce C wymaga więc niższej impedancji pętli niż wyłącznik B o tej samej wartości znamionowej. W przypadku bezpieczników Ia odczytuje się z charakterystyki czasowo-prądowej dla wymaganego czasu wyłączenia.

Pomiar Zs

Impedancję pętli mierzy się miernikiem impedancji pętli zwarcia (testerem instalacji), najlepiej w najdalszym punkcie obwodu (najgorszy przypadek); zob. przewodnik o pomiarze impedancji pętli (Zs). Pomiar wykonuje się w temperaturze otoczenia, podczas gdy pod obciążeniem przewody się nagrzewają i ich rezystancja rośnie. Dlatego w praktyce często stosuje się zapas: zmierzone Zs ≤ 0,8 × wartość obliczona lub tabelaryczna.

Czasy wyłączenia (Tabela 41.1)

System	U₀ ≤ 120 V	120 < U₀ ≤ 230 V	230 < U₀ ≤ 400 V	U₀ > 400 V
TN	0,8 s	0,4 s	0,2 s	0,1 s
TT	0,3 s	0,2 s	0,07 s	0,04 s

Praktyka

Grupy końcowe ≤ 32 A: zobacz tabelę powyżej (przy 230 V w układzie TN to 0,4 s).
Grupy dystrybucyjne i urządzenia stałe > 32 A: czas maksymalny 5 s (TN) lub 1 s (TT).
Dla RCD 30 mA: czas wyłączenia ≤ 0,3 s przy 1×I∆n i ≤ 0,04 s przy 5×I∆n.
W układzie TT warunek jest sformułowany inaczej (rezystancja uziomu × prąd zadziałania RCD ≤ 50 V); zob. przewodnik o układzie TT.
W układzie IT dla drugiego zwarcia obowiązuje osobny warunek wyłączenia, zob. układ IT — drugie zwarcie.

Najczęstsze błędy

Przyjmowanie Ia = In zamiast rzeczywistego prądu wyzwalania (progu elektromagnetycznego MCB lub wartości z charakterystyki bezpiecznika).
Pomiar Zs bez uwzględnienia temperatury i słabych połączeń: pomiar „na zimno" jest zbyt optymistyczny; luźny zacisk lub utlenienie mogą znacznie podnieść Zs pod obciążeniem.
Mierzenie tylko Ze (pętli zewnętrznej) lub pomiar Zs w niewłaściwym miejscu (w szafce licznikowej zamiast w najgorszym punkcie obwodu).
Założenie, że RCD zastępuje kontrolę Zs w układzie TN. RCD 30 mA to ochrona dodatkowa; kontrola Zs × Ia ≤ U₀ nadal jest wymagana, a zbyt wysokie Zs wskazuje na fizyczny problem (zbyt długi lub zbyt cienki kabel, słabe połączenie), który trzeba usunąć.
Przerwany lub niepodłączony PE (np. brak przewodu ochronnego do oprawy klasy I): prąd zwarciowy nie płynie i nic się nie wyłącza.

Automatyczne wyłączanie zasilania (AUV)