dnes je 25.9.2022

Input:

Realizace některých funkcí

14.5.2015, , Zdroj: Verlag Dashöfer

13.3.2 Realizace některých funkcí

Ing. Josef Kunc

Zásuvkové rozvody

Není-li požadováno, aby některá ze silových zásuvek byla samostatně spínána, vedení pro zásuvkové obvody jsou ukládána shodným způsobem jako v tradičních instalacích. Je však velice důležité uvažovat s výrazně vyššími požadavky na počty zásuvek v jednotlivých místnostech s ohledem na neustále rostoucí vybavenost různými elektronickými přístroji a zařízeními (to se samozřejmě týká i klasických instalací).

Různá zařízení bývají velmi často seskupována do určitých zábavních mediálních center, center pro výpočetní techniku apod. Proto je nejen účelné, ale také estetické ukládat zásuvkové vývody do „hnízd”, vždy s několika zásuvkami ve společných vícenásobných rámečcích, ať již ve svislém nebo vodorovném uspořádání, např. podle obr. 1. Existují i rámečky pro rastrové rozvržení domovních přístrojů (obr. 2). Čím vyšší počty takovýchto „hnízd” vytvoříme v jednotlivých místnostech, tím více budeme chráněni před pozdějším dlouhodobým nasazením různých prodlužovacích přívodů nebo rozbočovačích zásuvek, které jsou však určeny pouze pro provizorní elektrické rozvody s krátkodobým použitím a které při nevhodném způsobu uložení mohou způsobit dokonce i požáry. Takovéto nebezpečí hrozí především u levných prodlužovacích přívodů, dimenzovaných nejvýše na jmenovité proudy do 10 A, avšak použitých v zásuvkových obvodech zpravidla vybavených jističi o jmenovitém proudu 16 A. Potom se velice snadno přihodí situace, kdy je tento prodlužovací přívod dlouhodobě zatěžován vyšším než jmenovitým proudem, tedy proudem až kolem 16 A. Při skrytém uložení přívodní šňůry tohoto přívodu, např. pod kobercem, se výrazně zhoršují ochlazovací poměry této šňůry, zahřívané průtokem nadměrného proudu. Teplota pláště šňůry tak může snadno dosáhnout takových hodnot, že dojde k jeho roztavení a dalším zatěžováním a ohřevem vodičů může dojít i ke vznícení koberce. Takovéto nesprávné používání prodlužovacích přívodů je skutečně poměrně častou příčinou bytových požárů.

Obr. 1: Domovní zásuvky ve vodorovném pětinásobném rámečku

Při kladení všech silových vedení, tedy i zásuvkových obvodů, se nejen z estetických důvodů pokud možno vyhýbáme používání odbočovacích krabic. Nejvhodnějším postupem při svorkování je odbočování vedení v přístrojových elektroinstalačních krabicích na svorkách domovních přístrojů anebo v rozvaděčích. Důležité je také věnovat pozornost tomu, aby v jištěném okruhu byl v sérii co nejnižší počet spojů na svorkách a tedy co nejnižší přechodové odpory v sérii, na nichž vznikají sice malé, ale přece jen znatelné výkonové ztráty měnící se v teplo. Z tohoto hlediska správné i chybné zapojení několika zásuvek ve společném vícenásobném rámečku je znázorněno na obr. 3.

Obr. 2: Domovní přístroje v rastrovém uspořádání

Obr. 3: Správný a ne zcela správný způsob propojení několika zásuvek ve společném vícenásobném rámečku

Při nesprávném způsobu zapojení je v sérii značný počet přechodových odporů na svorkách přístrojů, zvyšujících pravděpodobnost poruchy v silovém obvodu.

Bude-li první z těchto správně zapojených zásuvek kombinována s ochranou proti přepětí (3. stupeň – D), budou i všechny ostatní zásuvky v daném „hnízdě” a k nim připojené spotřebiče zabezpečeny proti účinkům přepětí. V nesprávné variantě zapojení by stejný účinek zabezpečily teprve dvě přepěťové ochrany – u obou krajních zásuvek. Přepěťová špička se totiž může šířit z obou stran, po přívodním i odchozím silovém vedení.

Přejděme ale k systémovým KNX elektrickým instalacím. Jak v nich zabezpečíme snadnou možnost spínání zásuvek?

Pokud hodláme spínat celý společně jištěný zásuvkový okruh, postačí využití jednoho spínacího kanálu (16 A) akčního členu v rozvaděči. Jinou situaci však budeme řešit v případě, kdy bude požadováno spínat jen jednu nebo několik zásuvek z tohoto okruhu, přičemž zbývající zásuvky nebudou spínány. Navíc ještě může být požadováno, že teprve v průběhu oživování instalace bude přesně definováno, které zásuvky mají být skutečně spínány. Pro takovéto případy existuje několik možností řešení.

  1. Souběžně se silovým trojžilovým kabelem budou do všech elektroinstalačních krabic určených pro montáž silových zásuvek (co nejhlubších, o vestavné hloubce minimálně 50 mm) zavedeny také sběrnicové kabely. To umožní pozdější uložení jednonásobného spínacího akčního členu 16 A/ 250 V pro zapuštěnou montáž do elektroinstalační krabice pod silovou zásuvku a jeho připojení ke sběrnici, s následnou změnou silového zapojení podle obr. 4.

Obr. 4: Náčrt zapojení vestavného spínacího akčního členu pro spínání jedné zásuvky

  1. Druhou variantou je použití pětižilových kabelů namísto trojžilových ve společně jištěných zásuvkových okruzích. Pokud nebude požadavek na spínání některých zásuvek, budou všechny zásuvky v daném okruhu připojeny k jednomu společnému fázovému vodiči. Při požadavku na spínání jen některých zásuvek je ekonomicky výhodnější použití rezervních kanálů vícenásobných spínacích akčních členů v rozvaděči pro nezávislé spínání až dvou zásuvek nebo skupin zásuvek podle obr. 5. K tomu budou využity zbývající dva fázové vodiče s následným přepojením v krabicích se spínanými zásuvkami.

Obr. 5: Spínání zásuvek z rozvaděče

  1. Třetí varianta, kdy k zásuvkám jsou přiváděny jak pětižilové, tak i sběrnicové kabely, by byla použita v případě, kdy je požadavek na nezávislé spínání více než dvou zásuvek (nebo skupin zásuvek) v jednom společně jištěném okruhu. Potom dvě zásuvky (nebo jejich skupiny) budou spínány z rozvaděče, další jednonásobnými spínacími akčními členy v krabicích pod zásuvkami.
  2. Konečně čtvrtá možnost: Ke každé zásuvce bude veden jeden samostatný silový trojžilový přívod. Takto bude umožněno spínat z rozvaděče každou zásuvku samostatně, samozřejmě při využití vždy jednoho spínacího kanálu akčního členu pro jeden vývod. Anebo vždy ke třem zásuvkám bude veden pětižilový kabel s možností využití samostatných přívodů podle varianty b).

Pro montáž sestav zapuštěných elektroinstalačních přístrojů (spínačů, silových i sdělovacích zásuvek, stmívačů a dalších elektronických přístrojů) je důležité zvolit vždy co nejhlubší elektroinstalační krabice, pro vestavnou hloubku alespoň 50 mm. Čím budou krabice hlubší, tím snáze v nich uložíme jak přístroje, tak i silové vodiče a sběrnici. Při použití sestav přístrojů ve vícenásobných rámečcích je nejvhodnější použití sestavných krabic (např. podle obr. 6), které svou konstrukcí zajišťují snadné dosažení osové rozteče 71 mm mezi sousedními krabicemi. Jedině tak bude zajištěno, že nevzniknou problémy s umístěním přístrojů do vícenásobných rámečků, běžných na středoevropském trhu.

Obr. 6: Sestavné krabice pro přístroje ve vícenásobných rámečcích

Velice důležité je dbát na správnou zapuštěnou montáž krabic. Montážní povrch krabic musí lícovat s povrchem stěny – krabice nesmí být ani tzv. „utopené”, ani nesmí přečnívat nad povrch stěny. Jedině tak bude umožněna zcela správná montáž elektroinstalačních přístrojů. Připevněním nosných rámů přístrojů ke krabicím „utopeným” totiž dojde k jejich deformacím a následuje zhoršení nebo dokonce znemožnění správné funkcionality takto uložených přístrojů. Pro kompenzaci nesprávného uložení „utopených” krabic pod omítkou dodávají někteří výrobci vyrovnávací plastové rámečky, jimiž lze opravit nesprávnou montáž těchto krabic a zajistit tak pevnou opěrnou plochu pro montáž přístrojů.

Světelné rozvody

Světelné rozvody musí být vybaveny spínacími prvky dimenzovanými nejen na jmenovitý proud (např. 10 A v domovních instalacích s jističi se jmenovitým proudem 10 A), ale i na použitý druh zátěže. Zpravidla nejsou žádné potíže se spínáním žárovkových svítidel nízkého napětí, popř. svítidel s halogenovými žárovkami malého napětí, napájených prostřednictvím vinutých nebo elektronických transformátorů. Potíže však mohou vzniknout při spínání kapacitních zátěží, tedy svítidel zářivkových. Při volbě spínacího přístroje je nutné zvážit potřebné eventuality a není-li předem zcela zřejmý způsob zatěžování, zvolit přístroj s kontakty konstruovanými a ověřenými pro spínání všech typů světelných zátěží (v parametrech je udán jmenovitý proud např. 10 AX, v souladu s ČSN EN 60669-1).

Podobné problémy je nutné řešit i v případě stmívaných svítidel. K dispozici ale nejsou stmívače použitelné pro libovolnou zátěž. Běžnými jsou tzv. univerzální stmívače pro všechny typy žárovkových zátěží. Jsou to stmívače opatřené řídicími mikroprocesory, které nejdříve prověří druh zátěže a poté vyberou režim činnosti stmívání nejvhodnější pro danou zátěž. Pro žárovky nízkého napětí a primární vinutí transformátorů pro napájení halogenových žárovek malého napětí přejde stmívač do pracovního režimu spínání na náběžné hraně. Elektronické transformátory určené pro halogenové žárovky mn jsou ale řízeny v režimu spínání na sestupné hraně – viz grafické znázornění na obr. 7. Z toho vyplývá požadavek: Ve společně stmívaném okruhu současně nesmí být vinuté i elektronické transformátory nn/mn.

Obr. 7: Princip fázového řízení stmívačů se spínáním na náběžné nebo sestupné hraně

Při výběru stmívacího akčního členu je nutné pamatovat také na vlastní spotřebu transformátorů. Při volbě stmívače musíme počítat s 30% výkonovou rezervou pro vlastní spotřebu vinutých transformátorů, u elektronických transformátorů postačí rezerva pro vlastní spotřebu ve výši do 5% z celkového jmenovitého příkonu žárovek.

Výkonové stmívače bývají často umisťovány do rozvaděčů. Je důležité, aby projektant zkontroloval přípustné tepelné zatížení všech rozvaděčů, jak předepisuje ČSN EN 60670 – 24: Krabice a kryty elektrických zařízení pro domovní a podobné pevné elektrické instalace – Část 24: Zvláštní požadavky na kryty skříní ochranných zařízení a podobných výkonových distribučních přístrojů, jak je popsáno v kapitole 13/3.11. Pokud by proběhla pouze kontrola plnění rozvaděče z hlediska prostorové kapacity, hrozí skutečné nebezpečí překročení povolené tepelné ztráty rozvaděče. Následně by muselo docházet k různým poruchovým stavům použitých elektrických přístrojů.

Moderní elektronické regulátory intenzity osvětlení (stmívače) jsou vybaveny různými elektronickými ochranami (před přetížením a před zkratem a také před nadměrným oteplením výkonového spínacího polovodiče – triaku). V případě jejich tepelného přetížení dochází ke střídavému, zákazníkem nechtěnému samovolnému vypínání a zapínání svítidel, v závislosti na rychlosti jejich oteplování a ochlazování kolem přípustné maximální provozní teploty udávané výrobcem. K tomuto stavu dochází při překročení přípustné výkonové ztráty rozvaděče (tento údaj musí být uváděn v katalogové dokumentaci typových rozvaděčů), ale také při nedodržení montážních pokynů uvedených v průvodní dokumentaci stmívače. V praxi ovšem může nastat i jiný případ – nesprávné umístění jinak správně navrženého rozvaděče (např. v blízkosti zdroje tepla).

Novější univerzální stmívací akční členy mohou být použity také pro regulaci intenzity osvětlení zajišťovaného tzv. úspornými žárovkami (ovšem pouze těmi, které jsou deklarovány jako stmívatelné) a dokonce i stmívatelných výkonových LED žárovek. Posledně jmenované světelné zdroje však nelze využívat až do jmenovité zátěže akčního členu, maximální zátěž je nutné omezit na 20% jmenovitého výkonu akčního členu.

Odlišným způsobem jsou stmívána zářivková svítidla. Ta bývají vybavena stmívatelnými analogovými nebo digitálními předřadníky. Podle použitých typů předřadníků je nutné zvolit správný typ stmívače. U analogových přístrojů je vhodné použití pětivodičového propojení mezi stmívačem a předřadníkem – nulový vodič a spínaný fázový vodič a dva vodiče pro přenos proměnného napětí do 10 V DC pro regulaci intenzity osvětlení. Pátým vodičem přivedeným ke svítidlu je vodič ochranný.

Jeden stmívač může souběžně regulovat i vyšší počty paralelně propojených stmívatelných analogových předřadníků. Jejich počet je odvozen od spínacího pulzního proudu použitých předřadníků. Nepostačí tedy znát pouze klidový proud protékající předřadníkem (který se může pohybovat v rozmezí od 0,5 mA do 4 mA, v závislosti na jeho výrobci). Součet pulzních spínacích proudů použitých předřadníků nesmí překročit maximální výstupní proud elektronického řídicího obvodu stmívacího akčního členu (např. 100 mA). Výrobci proto udávají přípustné maximální počty vybraných typů předřadníků, které lze připojit na výstupy jejich analogových zářivkových regulátorů intenzity osvětlení.

Obr. 8: Analogové stmívání zářivkové zátěže

Aby byla zajištěna správná činnost analogově řízených svítidel, je potřebné nepřekročit výrobcem v technické dokumentaci udávané maximální délky řídicích vedení k předřadníkům. Tak např. pro akční členy s maximálním řídicím proudem 100 mA, smí být délka tohoto vedení nejvýše 70 m při použití vodičů o průřezu 0,8 mm2 a maximálně 100 m při použití vodičů o průřezu 1,5 mm2.

Tytéž akční členy lze využít pro řízení intenzity osvětlení svítidel vybavených jinými typy světelných zdrojů (např. výkonovými LED), pokud jsou vybavena vstupními obvody pro řídicí napětí 1 až 10 V DC.

V rozsáhlých prostorách, v nichž v jednom společně řízeném světelném okruhu mohou být poměrně dlouhá propojovací vedení, vlivem úbytků napětí může docházet k nerovnoměrnému stmívání jednotlivých svítidel. V takovém případě je výhodnější použití digitálních předřadníků, u nichž k tomuto nežádoucímu efektu nedochází. Dříve se používal systém DSI (digital standard interface). V něm postačí dvouvodičové propojení mezi stmívačem a předřadníky – silové napájecí vodiče a vodič ochranný jsou z rozvaděče vedeny k předřadníkům těchto svítidel a nejsou přímo spínány akčním členem v rozvaděči.

Především rozsáhlejší

Nahrávám...
Nahrávám...