Jak ty přepěťové ochrany vlastně fungují? 

Přepěťové ochrany vyrovnávají vyšší než dovolený rozdíl potenciálů mezi “živým” a “neutrálním” vodičem u propojovacích a napájecích kabelů na vstupech chráněných přístrojů a odvádějí rušivou nebo nebezpečnou elektromagnetickou energii z citlivých míst chráněného elektrického systému do necitlivého místa k tomuto účelu v  systému speciálně vytvořenému, t. j. na tzv. ekvipotenciální přípojnici systému. Ekvipotenciální přípojnice bývá obvykle totožná s tzv. hlavním pospojováním systému - vysvětlení použitých termínů viz ČSN-EN 33 2000-4-41, čl. 413.1.2 nebo [ 1 ], str. 87. Tímto způsobem je zajištěno, že do citlivých míst elektronického systému se nedostane vyšší než dovolené napětí nebo proud. 

Jak velká napětí a proudy musí přepěťové ochrany “zvládnout”? 

To je různé dle účelu jejich použití. Např. na přepěťové ochrany určené pro ochranu kabelů, vodičů a přístrojů připojených do rozvodu napájecí sítě nn např. soustavy TN 230/400V jsou kladeny tyto nároky: Přepěťové ochrany tř. B (=tzv. hrubá ochrana), t. j. svodiče bleskového proudu musí spolehlivě odvést impulsní proud o hodnotě 50 kA při délce trvání zkušebního impulsu 10/350 us (doba náběhu impulsu / doba poklesu impulsu na 50% maximální hodnoty). Zbytkové napětí za svodičem bleskového proudu musí být < 4 kV 

Proč zrovna 50 kA??? 
Protože na základě dlouhodobého výzkumu blesků a jejich  bleskových kanálů se přišlo na to, že u 99,99% blesků nepřesáhne  max. hodnota proudu v bleskovém kanále 200 kA. Dále se zjistilo,  že při přímém úderu blesku do elektrovodného kabelu uloženého  v  zemi cca 50% bleskového proudu odteče z místa úderu proraženou  izolací kabelu do země. Zbylých 50% bleskového proudu se přibližně  rovnoměrně rozdělí na dva proudy, tekoucí z místa úderu blesku na  obě strany, t. j. cca 25% ke každému konci zasaženého kabelu. A  to je právě těch 200 kA x 0,25=50 kA. Dost velká “pecka”, že?  Spolehlivě odvést takový energeticky “výživný” impuls zatím dokáže  jenom tzv. ochranné jiskřiště. A dobře ho vyrobit umí jen několik málo 
výrobců na světě. 

Vysvětlivka: ten puls umí vyrobit každá vvn zkušebna, ale to ochrané jiskřiště, tak aby přežilo ten puls, to umí jenom málokdo.

Kam se ochrany třídy B v rozvodech nn instalují?
Nejlépe co nejblíže k přechodu přívodního kabelu z nechráně-ného do chráněného prostředí, t. j. na rozhraní zón bleskové ochrany 0 a 1. Prakticky se tyto ochrany instalují buď do hlavních přípojných skříní obvykle situovaných na venkovní straně obvodové zdi uvažovaného objektu nebo do hlavního rozvaděče nn objektu.

Jak velká napětí a proudy musí “zvládnout” svodiče přepětí?
Přepěťová ochrana tř. C (=svodiče přepětí) musí spolehlivě odvést impulsní proud o hodnotě 15 kA opakovaně a 40 kA jednorázově při délce trvání zkušebního impulsu 8/20 us. Zbytkové napětí za svodičem přepětí musí být < 1,5 kV. Nároky kladené na svodiče přepětí umí splnit speciální elektronické součástky, tzv. výkonové varistory.

Kam přepěťovou ochranu tř. C v rozvodech nn instalovat?
Přepěťové ochrany tř. C (=tzv. střední ochrana) se obvykle instalují do podružných rozvaděčů. Pokud ale napájecí rozvod není příliš rozsáhlý např. v rodiném domku, podružný rozvaděč není potřeba a proto ani není osazen. V těchto případech lze svodiče přepětí nainstalovat do hlavního rozvaděče vedle svodičů bleskového proudu, ale bezpodmínečně musí být oba typy svodičů odděleny tzv. oddělovací impedancí.

Kdy a kam se instalují v rozvodu nn přepěťové ochrany tř. D?
Přepěťové ochrany tř. D (=tzv. jemná ochrana) se obvykle instalují do míst rozvodů nn tam, kde jsou připojeny mimořádně citlivé přístroje nebo kancelářská technika a počitače. Přepěťové ochrany tř. D jsou nejčastěji instalovány ve formě tzv. chráněných zásuvek nebo chráněných “prodlužováků”.
 

V příštím pokračování si něco řekneme o přepěťových ochranách pro použití ve slaboproudých rozvodech a anténní technice.