Elektrotechnika

• definujte zabezpečenie napájania elektrickou energiou, vlastnosti, výhody 
• definujte nasledujúce pojmy : menovité napätie, fázové napätie, združené napätie, prepätie, malé napätie, nízke napätie a vysoké napätie v elektrickej sieti 
• uveďte elektrotechnické normy pre bezpečnosť pri práci elektrickou energiou 
• popíšte prepäťové ochrany, ochrany pred rušením, EMC používané vo výpočtovej technike 
• popíšte UPS – ich vlastnosti, rozdelenie a princíp činnosti 

STN 33-2000-4-41 >>PDF<< Ochrana pred úrazom elektrickým prúdom

Napätia a prúdy

Hodnoty bezpečného napätia a prúdov :

Menovité napätie, fázové napätie, združené napätie, prepätie

• Fázové napätie (Uf) – napätie medzi krajným (fázovým) a neutrálnym vodičom.

• Združené napätie (U) – napätie medzi dvomi krajnými (fázovými) vodičmi. 

• Menovité (nominálne) napätie (Un) – napätie uvedené na štítku elektrického zariadenia alebo inštalácie. 

Malé napätie, nízke napätie a vysoké napätie v elektrickej sieti 

• Vysoké napätie- VN trojfázové s napätím 22kV, niekedy 6,3kV. Privádza prúd z verejných sietí do transformačných staníc. Stavajú ho vždy príslušné energetické závody.

• Nízke napätie- NN trojfázov s napätím 400/230V. Získava sa transformáciou VN. Rozvádza el. energiu v rámci staveniska k spotrebičom

• Malé napätie- MN Získava sa transformáciou 230V na jednofázové napätie 12V; 24V a transformáciou 400V/230V na trojfázové napätie 3x 42/24V. Použitie na osvetľovanie a pohon drobných spotrebičov v nebezpečných prostrediach a stiesnených priestoroch (mokré a uzavreté kovové nádrže)

NORMY

V odbornej praxi je potrebné dodržať odbornú elektrotechnickú terminológiu,definície a ustanovenia, ktoré sú uvedené v STN 33 2000 spolu s STN IEC 61 140.

Definujú:

• Elektrické zariadenia
• Elektrické inštalácie budov
• Elektrické inštalácie nízkeho napätia

Prepätie a prepäťová ochrana 

Podľa normy (STN EN 61643-11, 2005, STN EN 62305-1, 2007) je prepätie definované ako napätie vyššie ako najvyššie prevádzkové napätie, ktoré vzniká z rôznych príčin (atmosférické deje, spínacie deje). Podľa príčiny (výboj), ktorá ich spôsobuje, ich rozdeľujeme do dvoch základných skupín:

• vonkajšie - spôsobené vonkajšími vplyvmi mimo nízko-napäťový rozvod budovy
• vnútorné - vznikajú v rozvode budovy vplyvom rôznych porúch a spínaní 

Ochrana pred prepätím

Za účelom ochrany priestoru pred účinkami blesku a ním vyvolaných prúdov a prepätí treba chránený priestor rozdeliť do niekoľkých zón. Z hľadiska účinku elektromagnetického poľa, ktoré generuje bleskový prúd, sú odlišné podmienky zaťaženia zariadení nachádzajúcich sa v týchto zónach. Na hraniciach zón sú
podmienky zaťaženia výrazne rozdielne.

Uzemnenie

Uzemnenie alebo zemnenie je vodivé spojenie živých alebo neživých častí elektrického zariadenia so zemou, teda s miestami vzdialenými od zemniča pretekaného prúdom tak, že medzi týmito miestami nenameriame žiadne napätie. Uzemnenie funguje ako referenčný potenciál v obvode.

Uzemnenie vs. záporný pól uzemnenia
V mnohých elektronických zariadeniach býva spojená zem so záporným pólom napájania, tieto pojmy sa často zamieňajú.

Zem vs. kostra
Tiež sa zamieňa pojem zem s pojmom kostra, pretože vtedy sa obvykle pripája vodivá kostra (obal, krabica, puzdro) elektrického zariadenia so zemným potenciálom.

Referenčná zem vs. ochranný vodič
Niekedy sa zamieňa referenčná zem za ochranný vodič v trojvodičovej sústave (označovaný PE ang. protective earth), prípadne za jeden z pracovných vodičov, ktorý býva vodivo spojený so zemničom (označovaný N ang. neutral).

Prúdové chrániče

Prúdový chránič je mechanický spínací prístroj určený na zapínanie, vedenie a vypínanie prúdu pri normálnych pracovných podmienkach a na rozpojenie kontaktov, ak rozdielový prúd dosiahne stanovenú hodnotu pri špecifikovaných podmienkach.

Napäťový chránič je rovnako ako prúdový chránič spínací prístroj určený na zapínanie, vedenie a vypínanie prúdu pri normálnych pracovných podmienkach a na rozpojenie kontaktov, ak napätie na chránenej časti prekročí stanovenú hodnotu pri špecifikovaných podmienkach.

Pozn.: napäťové chrániče sú popisované len v normách ČSN a STN.

Prúdové chrániče sa môžu použiť na ochranu pred požiarom spôsobeným pretrvávajúcim zemným poruchovým prúdom, ktorý nespôsobí vypnutie nadprúdovej ochrany.

Prúdové chrániče, ktorých menovitý rozdielový prúd neprevyšuje 30 mA sa používajú ako doplnková ochrana pri ochrane samočinným odpojením napájania.

 UPS

UPS (anglicky Uninterruptible Power Supply Source – „neprerušiteľný zdroj energie“) je zariadenie alebo systém, ktorý zabezpečuje plynulú dodávku elektriny pre zariadenia, ktoré nesmú byť neočakávane vypnuté. V praxi sa pre pomenovanie používajú aj výrazy náhradný zdroj, zálohovací zdroj, neprerušiteľný zdroj, ale hlavne slovenský preklad samotného výrazu "UPS" - zdroj nepretržitého napájania.

Princíp činnosti

UPS je obvykle zapojený medzi primárny zdroj napätia (elektrického prúdu) a zálohovaný vstup napájania chráneného zariadenia. Medzi najčastejšie chránené systémy patria obyčajne telekomunikačné zariadenia, počitačové systémy, systémy zabezpečujúce chod letísk, nemocničné prístroje a ďalšie.

UPS funguje na princípe akumulátora. Pokiaľ nie je dodávka elektrického prúdu z primárneho zdroje prerušená, je UPS udržiavaný v nabitom stave. Zároveň slúži ako ochrana proti podpätiu alebo prepätiu v sieti. V okamihu prerušenia dodávky elektriny zabezpečuje napájanie zariadenia až do svojho vybitia alebo obnovenia dodávky. Obdobie, počas ktorého UPS udrží zariadenie v behu, je dané kapacitou akumulátorov a ďalšími parametrami, pohybuje se od niekoľko minút po niekoľko hodín.

S istým zjednodušením je možné povedať, že na trhu sú dostupné 3 hlavné modely fungovania UPS, ktoré si jednotliví výrobcovia prispôsobujú a produkujú výrobky s podobným vyhotovením a dizajnom.

Hlavné delenie UPS podľa prístupu

• vyhotovenie "Off-Line"
• vyhotovenie "Line-Interactive"
• vyhotovenie "On-Line"