Přepětí jsou přepětí, která překračují maximální přípustné limity pro danou síťovou soustavu. Přepětí je náhlý skok napětí mezi fází a zemí, který trvá zlomek sekundy. Takový pokles napětí je nebezpečný nejen pro vedení, ale také pro spotřebiče, které jsou k němu připojeny. Aby se tomu zabránilo, používá se přepěťová ochrana.
Obsah
Co je přepěťová ochrana a k čemu slouží?
Přepěťová ochrana je zařízení na ochranu proti přepětí, které chrání elektrické instalace do 1 kV. Zařízení chrání před přepětím v síti a úderem blesku tím, že odvádí proudové impulsy do země.
Přepěťová ochrana se používá pouze v nízkonapěťových rozvodech. Zařízení je vhodné pro průmyslové provozy i obytné budovy.
Přepěťová ochrana je dvojího typu:
- OPS - síťový přepěťový odrušovač;
- OIN - tlumič přepětí.
Princip fungování a konstrukce
Principem SPD je použití varistorů - nelineárního prvku v podobě polovodičového odporu, který klade odpor přiloženému napětí.
SPD má dva typy ochrany:
- Nesymetrické (fázové) - při výskytu přepětí zařízení směřuje impulsy do země (fáze k zemi a nulový vodič k zemi);
- Symetrické (rozdílové) - při vzniku přepětí je energie vedena do jiného aktivního vodiče (z fáze na fázi nebo z fáze na nulový vodič).
Pro lepší pochopení přepěťové ochrany je zde krátká ukázka. příklad.
Normální napětí v obvodu je 220 V, a když v něm dojde k impulzu, napětí prudce vzroste, např. při úderu blesku. V případě náhlé napěťová špičkaPřepětí v SPD snižuje jeho odpor, což vede ke zkratu, který následně spustí jistič a následně vede k vypnutí samotného obvodu. Ta chrání elektrickou instalaci před náhlými výkyvy napětí tím, že zabraňuje průchodu vysokého napěťového impulzu.
Typy přepěťových ochran
Přepěťové ochrany se dodávají v jedno- a dvouotvorové verzi a dělí se na rozdělena na:
- Přepínání;
- Omezení;
- Kombinované.
Přepěťové ochrany
Charakteristickým rysem spínacích zařízení je jejich vysoký odpor, který při silném napěťovém impulsu okamžitě klesne na nulu. Princip činnosti spínacích přístrojů je založen na svodičích přepětí.
Přepěťové ochrany vedení (tlumiče přepětí)
Svodič přepětí se rovněž vyznačuje vysokým odporem. Od spínacího zařízení se liší pouze tím, že se odpor snižuje postupně. Základem svodiče je varistor (rezistor) použitý v jeho konstrukci. Odpor varistoru je v nelineární závislosti na napětí, které je na něj přivedeno. Náhlé zvýšení napětí způsobí také prudký nárůst proudu, který protéká přímo varistorem. varistor a tím pádem Tím se elektrické impulsy vyhladí a omezovač síťového napětí se vrátí do výchozího stavu.
Kombinované přepěťové ochrany
Kombinované SPD kombinují svodiče přepětí a varistory, a mohou tak plnit funkci svodiče i tlumiče přepětí.
Třídy přepěťových ochran
Existují pouze tři třídy zařízení podle stupně ochrany:
- Zařízení třídy I (přepěťová kategorie IV) - chrání systém před přímým úderem blesku a je instalováno v hlavním rozváděči nebo v hlavním rozvodném zařízení. Toto zařízení je nutné použít, pokud se budova nachází na otevřeném prostranství a je obklopena mnoha vysokými stromy, což zvyšuje riziko úderu blesku.
- Zařízení třídy II (kategorie přepětí III) - používá se jako doplněk k zařízení třídy I k ochraně sítě před spínacími účinky, tj. před přepětím uvnitř sítě. Je instalován v rozváděči.
- Zařízení třídy III (kategorie přepětí II) - používá se k ochraně před zbytkovým atmosférickým a spínacím přepětím a k eliminaci vysokofrekvenčního rušení procházejícího zařízením třídy II. Instalace se provádí jak do běžných zásuvek nebo rozvodných krabic, tak do samotných elektrických spotřebičů, které je třeba zajistit.
Klasifikace podle stupně proudového vybití:
- Třída B - vzduchové nebo plynové výboje s výbojovým proudem 45 až 60 kA. Instalují se na vstupu do budovy v hlavním rozváděči nebo ve vstupním a výstupním rozváděči.
- Varistorové moduly třídy C s vybíjecím proudem přibližně 40 kA. Jsou instalovány v pomocných panelech.
- Třídy C a D se používají společně v případech, kdy je vyžadováno uložení kabelů pod zem.
DŮLEŽITÉ! Vzdálenost mezi SPD musí být nejméně 10 metrů po celé délce zařízení.
Jak vybrat SPD?
Prvním krokem při výběru přepěťové ochrany je určení uzemňovacího systému použitého v budově.
Existují tři typy uzemňovacího systému:
- TN-S s jednou fází;
- TN-S se třemi fázemi;
- TN-C nebo TN-C-S se třemi fázemi.
Stejně tak je důležité věnovat pozornost teplotní toleranci při nákupu jednotky. Většina přepěťových ochran je navržena pro provoz při teplotách do -25. Pokud je ve vaší oblasti velmi chladné podnebí a zimy mohou být kruté, pak by startovací panel neměl být venku, jinak selže.
Při výběru přepěťové ochrany je třeba vzít v úvahu také následující faktory:
- Význam zařízení, které má být chráněno;
- Riziko pro objekt: terén (město nebo předměstí, rovinatá otevřená krajina), zvláštní riziková oblast (stromy, hory, vodní plocha), zvláštní úderná oblast (hromosvod vzdálený méně než 50 metrů od budovy, která představuje riziko).
Vhodnou třídu (I, II, III) je třeba zvolit podle situace, ve které má být přepěťová ochrana instalována.
Důležité je také zohlednit napětí, které zařízení vydrží. U zařízení třídy I toto napětí nepřesahuje 4 kV. Zařízení třídy II vydrží napětí až do 2,5 kV a zařízení třídy III až do 1,5 kV.
Dalším důležitým parametrem při výběru přepěťové ochrany je maximální trvalé provozní napětí, tj. efektivní střídavý nebo stejnosměrný proud, který je trvale přiváděn do přepěťové ochrany. Tento parametr se musí rovnat jmenovitému napětí sítě. Podrobnosti lze nalézt v normě IEC 61643-1, příloha 1.
Při připojování přepěťové ochrany k ochraně zařízení je důležité vzít v úvahu její jmenovitý stejnosměrný nebo střídavý proud, který se může přizpůsobit zátěži.
Jak připojit přepěťovou ochranu v soukromém domě?
Instalace přepěťové ochrany se provádí podle jmenovitého napětí: 220 V (jedna fáze) a 380 V (tři fáze).
Schéma připojení může být zaměřeno na kontinuitu nebo na bezpečnost, je třeba určit priority. V prvním případě může být ochrana před bleskem dočasně vypnuta, aby se zabránilo přerušení dodávky spotřebitelům. V druhém případě však nesmí být ochrana před bleskem odpojena ani na několik sekund, ale je možné odpojit napájení úplně.
Schéma zapojení v jednofázovém uzemňovacím systému TN-S
V jednofázové síti TN-S musí být k SPD připojen fázový vodič, pracovní nulový vodič a ochranný nulový vodič. Fáze a nula se nejprve připojí k příslušným svorkám a poté se smyčkou připojí k vedení zařízení. K ochrannému vodiči je připojen uzemňovací vodič. Přepěťová ochrana se instaluje bezprostředně za hlavní jistič. Pro snadné zapojení jsou všechny kontakty na zařízení označeny, takže by neměly nastat žádné potíže.
Vysvětlení diagramu: A, B, C - fáze sítě, N - pracovní nulový vodič, PE - ochranný nulový vodič.
TIP. Pro dodatečnou ochranu SPD je vhodné použít pojistky, které jsou umístěny přímo na samotném zařízení.
Schéma zapojení v třífázové síti uzemňovacího systému TN-S
Třífázová síť TN-S se od jednofázové sítě liší tím, že z napájecího zdroje vychází pět vodičů, tři fáze, pracovní nulový vodič a ochranný nulový vodič. Ke svorkám jsou připojeny tři fáze a nulový vodič. Pátý ochranný vodič je spojen s tělem spotřebiče a zemí, tj. slouží jako jakýsi propojovací vodič.
Schéma zapojení v třífázovém systému TN-C
V soustavě TN-C jsou ochranný vodič a ochranný vodič neoddělitelné od soustavy TN-S (PEN).
Systém TN-C je jednodušší a poněkud zastaralý a je běžný ve starším bytovém fondu. Podle platných předpisů se používá systém TN-C-S, ve kterém jsou nulový pracovní a nulový ochranný vodič umístěny odděleně.
Přechod na novější systém je nutný, aby se předešlo úrazům elektrickým proudem u obsluhy a požárům. Systém TN-C-S má samozřejmě lepší ochranu proti náhlému přepětí.
U všech tří variant jsou přepěťové proudy odváděny uzemňovacím kabelem nebo společným ochranným vodičem do země, což zabraňuje poškození celého vedení a zařízení.
Chyby v zapojení
1. Instalace přepěťové ochrany v řídicí místnosti se špatně uzemněným obvodem.
Pokud takovou chybu uděláte, můžete při úderu blesku přijít nejen o všechny spotřebiče, ale i o samotný rozváděč, protože ochrana se špatnou uzemňovací smyčkou bude k ničemu, a tedy bez ochrany.
2. nesprávná přepěťová ochrana, která není vhodná pro použitý uzemňovací systém.
Před nákupem zařízení se ujistěte, že víte, jaký druh uzemňovacího systému se ve vaší domácnosti používá, a při nákupu zařízení si pečlivě přečtěte technickou dokumentaci, abyste se vyhnuli chybám.
3. použití nesprávné třídy přepěťové ochrany.
Jak bylo uvedeno výše, existují 3 třídy přepěťových ochran. Každá třída odpovídá určitému panelu a musí být instalována podle pravidel a předpisů.
4. Instalujte pouze jednu třídu přepěťové ochrany.
Pro spolehlivou ochranu často nestačí instalovat přepěťovou ochranu jedné třídy.
5. Třída a cílová destinace jsou zaměněny.
Přístroje třídy B mohou být instalovány v rozváděči bytu, přístroje třídy C v rozváděči budovy a přístroje třídy D před elektronickým zařízením.
Přepěťová ochrana je jistě dobrá a užitečná věc, ale její použití v napájení domu není povinné. Při připojování tohoto zařízení je třeba mít na paměti, že musí být vybráno individuálně pro každou uzemňovací soustavu. Z tohoto důvodu je vhodné využít služeb zkušeného elektrikáře bezprostředně před nákupem, aby se předešlo případným problémům.
Související články:
