Jste zde

Jsou vaše zařízení chráněna před bleskem a přepětím?

SOS electronic, 27. Leden 2015 - 0:00

Pokud máte na vaší budově bleskosvod, ještě zdaleka to neznamená, že vaše zařízení budou v bezpečí.

Přepětí v síti jsou velmi častou záležitostí. Kdo nemá na budově bleskosvod pravděpodobně ví, že podstupuje určité riziko. Drtivá většina novějších budov však bleskosvod i vlastní uzemnění má, což může vyvolat dojem, že „jsme v bezpečí“. Kvalitní uzemnění a bleskosvod jsou pochopitelně základním předpokladem spolehlivé elektroinstalace, ovšem bude to jen první krok. Problém je, že:

Přepětí může přijít (a přichází) kdykoliv po napájecím vedení zvenčí. Zdroji přepětí v síti jsou jednak (vzdálené) blesky, ale i různé motory, spínané indukční zátěže a jiné.
Výboj při zásahu bleskem dokáže naindukovat napětí i do vzdálených vodičů a také výrazně zvýšit napětí na vodiči PE(+N). Proud řádově v kA, tekoucí do země, vyvolá i na kvalitním uzemnění napětí o velikosti až několik kV (R*I). Toto napětí se přes ekvipotenciální svorkovnici v rozvodné skříni dostane prakticky na všechny vodiče PE+N (v nejběžnější síti TN-C-S). V praxi to pak znamená, že pokud nemáte instalovánu vhodnou přepěťovou ochranu (SPD, Surge Protection Device), tak se na všech zásuvkách připojených na danou rozvodnici objeví toto vysoké napětí. Část výboje obyčejně jde i po přívodním PE vodiči (od budovy k distribuční síti) a také po všech ekvipotenciálně pospojovaných médiích (voda, plyn, topení, větrání, ...), což také přispívá k šíření vysokého napětí do různých míst v budově.

Proto jsou již dlouhou dobu na trhu dostupné různé komponenty pro omezení přepětí (SPD). Většina blesků a následných přepětí má obvykle krátké trvání - cca jednotky až desítky mikrosekund, proto jsou i přepětí v síti většinou krátká a tím pádem „zvládnutelná“. Nejběžnějším cílem každého SPD zařízení je vyrovnání potenciálu (vůči zemi nebo alespoň mezi danými vodiči). Obyčejně se při přímém úderu blesku nelze vyhnout tomu, aby celá instalace v budově neměla například 1 000 V vůči zemi, to však nemusí být pro naše zařízení „smrtelné“ - podstatné je pouze to, aby dle možností měly všechny vodiče v tu chvíli víceméně stejný potenciál.

Rozlišujeme zpravidla tři základní úrovně SPD:

Typ 1 - „hrubá“ ochrana. Obyčejně se instaluje ještě před budovu nebo do první rozvodné skříně v ní. Většinou bude založena na použití bleskojistky (plynem plněné jiskřiště). Tato SPD je schopna eliminovat velkou energii ve spojitosti s malým napětím na bleskojistce během jejího zareagování. Pouze tato ochrana však nestačí, protože bleskojistka je pomalá a při vysokých dV/dT začíná účinkovat až při vysokém napětí. Výhodou je malá kapacita a velmi malý svodový proud v klidovém stavu.

Typ 2 je nejběžnější ochranou, používanou v rozvodných skříních. Zpravidla bude založena na varistoru (s tepelnou pojistkou). Tato ochrana je rychlejší a představuje dostatečné řešení pro většinu případů (ideálně v kombinaci typ 1 + typ 2). Nevýhodou je, že varistor má určitou kapacitu, proto může způsobit problémy, pokud je nainstalován za proudovým chráničem (RCCB) - kvůli svodovému proudu (L-PE). Pro tyto případy jsou dostupné kombinované SPD s varistorem a bleskojistkou v sérii.

Typ 3 - jemná ochrana. Obyčejně založena na varistoru, případně i v kombinaci s transilem (Suppressor Diode). Ochrana je nutná pro citlivá zařízení s mikroprocesory, výpočetní a jinou „jemnou“ techniku. Nejúčinnější je, pokud bude nainstalována v blízkosti chráněného zařízení nebo přímo v dané zásuvce.

V praxi je dobré, aby byl mezi jednotlivými stupni SPD určitý úsek vedení, který se chová jako indukčnost a tím omezuje rychlost náběhu přepětí. Pokud to není možné, používají se externí induktory, které jsou často integrovány do kombinovaných ochran (např. typ 1+ typ 2 v jednom konstrukčním celku).

Společnost Phoenix Contact nabízí ucelený systém prvků SPD pod názvem Trabtech, propracovaný do nejmenších detailů. V příručce ochrany před přepětím najdete krátký přehled nejpoužívanějších prvků a příklady zapojení. Důležitou vlastností SPD dílů Phoenix Contact (Flashtrab, Valvetrab, ...) je, že mají vyměnitelné prvky, tj i v případě poškození bleskem lze vyměnit například pouze samotnou varistorovou část. Výběr vhodného dílu je důležitý i s ohledem na typ sítě, kterou máte v budově. Velmi důležité je též umístění v rozvodné skříni tak, aby byly přívodní vodiče (L-PE) co nejkratší, dostatečně silné a aby netvořily smyčku kolem jiných vedení.

Více se o této problematice můžete dočíst v dokumentu Phoenix Contact Fundamentals for Surge Protection. V případě zájmu o jakýkoliv díl SPD od Phoenix Contact kontaktujte distributora, společnost SOS electronic, na adrese info@soselectronic.cz.