Jsou vaše zařízení chráněna před bleskem a přepětím?

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." Pochopitelně, kvalitní uzemnění a bleskosvod jsou základním předpokladem spolehlivé elektroinstalace, ovšem je to jen první krok. Problém je, že:

1) přepětí může přijít kdykoliv (a přichází) po napájecím vedení zvenčí. Zdroji přepětí v síti jsou jednak (vzdálené) blesky ale i různé motory, spínané indukční zátěže a jiné.

2) výboj při zásahu bleskem dokáže naindukovat napětí i do vzdálených vodičů a také výrazně zvýšit napětí na PE(+N) vodiči. Proud v řádově 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). To v praxi znamená, že pokud nemáte instalovánu vhodnou přepěťovou ochranu (SPD - surge protection devices), tak na všech zásuvkách připojených na danou rozvodnici se 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 i přepětí v síti jsou obyčejně krátká a tím pádem "zvládnutelná". Nejběžnějším cílem každého SPD komponentu 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 1000V vůči zemi, to však nemusí být pro naše zařízení "smrtelné" - podstatné je pouze to, aby podle možnosti měly všechny vodiče v tu chvíli víceméně stejný potenciál.

Obyčejně rozlišujeme 3 základní úrovně SPD:

Typ 1 - „hrubá“ ochrana. Obyčejně se instaluje ještě před budovu nebo do první rozvodné skříně v budově. Je založena většinou na použití bleskojistky (plynem plněné jiskřiště). Tato SPD je schopna eliminovat velkou energii díky malému napětí 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. Obyčejně je 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 je 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. Důležitým faktem u SPD komponentů Phoenix Contact (Flashtrab, Valvetrab...) je, že tyto mají vyměnitelné prvky, tj i v případě poškození bleskem je možné vyměnit například pouze samotnou varistorovou část. Výběr vhodného komponentu je důležitý i s ohledem na typ sítě, jakou máte v budově. Velmi důležité je i 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 SPD komponent Phoenix Contact nás prosím kontaktujte na adrese info@soselectronic.cz.