Přepětí je překročení maximálního jmenovitého napětí pro konkrétní síť. Rázové napětí označuje náhlé přepětí mezi fází a zemí, které trvá zlomek sekundy. Takový pokles napětí je nebezpečný nejen pro vedení, ale i pro elektrické spotřebiče k němu připojené. Aby se této situaci zabránilo, používá se přepěťová ochrana.
Obsah
Co je SPD a proč je potřeba?
SPD je přepěťová ochrana, která zajišťuje ochranu elektrických instalací do 1 kV.Zařízení chrání před přepětím v síti a také před účinky blesku svedením proudových impulsů do země.
SPD se používají pouze v nízkonapěťových energetických rozvodech. Toto zařízení je vhodné jak pro průmyslové podniky, tak pro obytné budovy.
Existují dva typy SPD:
- OPS - síťový svodič přepětí;
- SPE - omezovač přepětí.
Princip činnosti a zařízení
Principem činnosti SPD je použití varistorů - nelineárního prvku v podobě polovodičového odporového rezistoru proti přivedenému napětí.
SPD má dva typy ochrany:
- Nesymetrický (běžný režim) - v případě přepětí zařízení vysílá impulsy k zemi (fáze - zem a nula - zem);
- Symetrický (diferenciální) - v případě přepětí je energie směrována na jiný aktivní vodič (fáze - fáze nebo fáze - nulový vodič).
Pro lepší pochopení principu fungování SPD uvádíme malý příklad.
Normální napětí obvodu je 220 V a když právě v tomto obvodu dojde k impulsu, napětí prudce stoupne například při úderu blesku. S ostrým přepětí, odpor v SPD klesá, což vede ke zkratu, který následně vede k sepnutí jističe a následně k rozpojení samotného obvodu. Je tak zajištěna ochrana elektrického zařízení před náhlými poklesy napětí, čímž se zabrání průchodu vysokonapěťového impulsu.
Odrůdy SPD
Přepěťová ochrana se dodává s jedním a dvěma vstupy a rozdělena na:
- dojíždění;
- omezující;
- Kombinovaný.
Spínací ochranná zařízení
Charakteristickým znakem spínacích zařízení je vysoký odpor, který při silném impulsu v napětí okamžitě klesne na nulu. Princip činnosti spínacích zařízení je založen na svodičích.
Omezovače síťového přepětí (SPD)
Vysokou odolností se vyznačuje i omezovač síťového napětí. Jeho rozdíl od spínacího zařízení je pouze v tom, že k poklesu odporu dochází postupně. Svodič přepětí je založen na činnosti varistoru (rezistoru), který je použit v jeho konstrukci. Odpor varistoru je v nelineární závislosti na napětí, které na něj působí. S prudkým nárůstem napětí dochází také k prudkému nárůstu síly proudu, který přímo prochází varistor a tak jsou tímto způsobem vyhlazeny elektrické impulsy, načež se omezovač síťového napětí vrátí do původního stavu.
Kombinované SPD
SPD kombinovaného typu kombinují svodiče a varistory a mohou plnit funkci svodiče i omezovače.
třídy SPD
Existují pouze tři třídy zařízení podle stupně ochrany:
- Zařízení třídy I (přepěťová kategorie IV) - chrání systém před přímým úderem blesku a instaluje se do hlavního rozvaděče nebo do vstupního distribučního zařízení (ASU). Toto zařízení použijte, pokud se budova nachází na otevřeném prostranství a je obklopena mnoha vysokými stromy, což zvyšuje riziko vystavení blesku.
- Zařízení třídy II (přepěťová kategorie III) - používá se jako doplněk k zařízení třídy I k ochraně sítě před spínacími vlivy, tzn. z vnitřního síťového přepětí. Instalováno do rozvaděče.
- Zařízení třídy III (přepěťová kategorie II) - slouží k ochraně proti zbytkovým atmosférickým a spínacím přepětím a také k eliminaci vysokofrekvenčního rušení, které prošlo zařízením třídy II. Instalace se provádí jak v běžných zásuvkách nebo spojovacích krabicích, tak v samotných elektrických spotřebičích, které musí být zajištěny.
Klasifikace podle stupně vybití proudu:
- Třída B - vzduchové nebo plynové výboje s výbojovým proudem od 45 do 60 kA. Instalují se u vstupu do budovy v hlavním štítu nebo ve vstupním rozvaděči.
- Třída C - varistorové moduly s vybíjecími proudy řádově 40 kA. Jsou zřízeny v dalších deskách.
- Třídy C a D se používají v tandemu, když je vyžadován podzemní kabelový vstup.
DŮLEŽITÉ! Vzdálenost mezi SPD musí být alespoň 10 metrů po délce vedení.
Jak vybrat SPD?
První věcí, kterou je třeba udělat při výběru SPD, je určit uzemňovací systém, který se v budově používá.
Existují tři typy uzemňovacího systému:
- TN-S jednofázový;
- TN-S se třemi fázemi;
- TN-C nebo TN-C-S se třemi fázemi.
Stejně důležité je dbát na udržovanou teplotu při nákupu zařízení. Většina SPD je navržena pro provoz při teplotách až -25. Pokud je ve vaší oblasti velmi chladné klima a zimy jsou drsné, pak by elektrický panel neměl být umístěn venku, jinak zařízení selže.
Při výběru SPD je také třeba vzít v úvahu následující faktory:
- Význam chráněných zařízení;
- Riziko nárazu na objekt: terén (město nebo předměstí, rovná volná plocha), zóna se zvláštním rizikem (stromy, hory, nádrž), zóna zvláštních nárazů (hromosvod ve vzdálenosti menší než 50 metrů od budovy, který je nebezpečné).
V souvislosti se situací, kdy bylo nutné instalovat SPD, je vybrána vhodná třída (I, II, III).
Je také důležité vzít v úvahu napěťovou odolnost zařízení. U zařízení třídy I tento indikátor nepřesahuje 4 kV. Zařízení třídy II odolává úrovním napětí do 2,5 kV a zařízení třídy III do 1,5 kV.
Dalším důležitým parametrem při výběru SPD je maximální trvalé provozní napětí - efektivní hodnota střídavého nebo stejnosměrného proudu, který je trvale přiváděn do SPD. Tento parametr se musí rovnat jmenovitému napětí v síti. Podrobnosti lze nalézt v informacích v IEC 61643 - 1, Dodatek 1.
Při připojování SPD k ochraně zařízení je důležité vzít v úvahu jeho jmenovitý stejnosměrný nebo střídavý proud, který lze zatěžovat.
Jak připojit SPD v soukromém domě?
SPD se instaluje v závislosti na indikátoru napětí: 220V (jedna fáze) a 380V (tři fáze).
Schéma zapojení může být zaměřeno na kontinuitu nebo bezpečnost, musíte upřednostnit. V prvním případě může být ochrana před bleskem dočasně deaktivována, aby se zabránilo přerušení dodávky spotřebitelů. Ve druhém případě je nepřípustné vypnout ochranu před bleskem, byť jen na několik sekund, ale úplné odstavení napájení je možné.
Schéma zapojení v jednofázové síti uzemňovací soustavy TN-S
Při použití jednofázové sítě TN-S musí být k SPD připojen fázový, nulový pracovní a nulový ochranný vodič. Fáze a nula jsou nejprve připojeny k odpovídajícím svorkám a poté smyčkou k vedení zařízení. K ochrannému vodiči je připojen zemnící vodič. SPD se instaluje ihned po úvodním stroji. Pro usnadnění procesu připojení jsou všechny kontakty na zařízení označeny, takže by neměly být žádné potíže.
Vysvětlení schématu: A, B, C - fáze elektrické sítě, N - pracovní nulový vodič, PE - ochranný nulový vodič.
ODKAZ. Pro dodatečnou ochranu SPD se doporučuje použít pojistky, které se instalují přímo na samotné zařízení.
Schéma zapojení v třífázové síti uzemňovací soustavy TN-S
Charakteristickým rysem třífázové sítě TN-S od jednofázové sítě je, že ze zdroje energie pochází pět vodičů, tři fáze, pracovní nulový vodič a ochranný nulový vodič. Ke svorkám jsou připojeny tři fáze a nulový vodič. Pátý ochranný vodič je připojen k tělu elektrického spotřebiče a zemi, to znamená, že slouží jako druh propojky.
Schéma zapojení v třífázové síti uzemňovací soustavy TN-C
V systému zemnění TN-C jsou pracovní a ochranný vodič spojeny do jednoho vodiče (PEN), to je hlavní rozdíl od uzemnění TN-S.
Systém TN-C je jednodušší a již značně zastaralý a v zastaralém bytovém fondu je běžný. Podle moderních norem se používá uzemňovací systém TN-C-S, ve kterém jsou odděleně nulové pracovní a nulové ochranné vodiče.
Přechod na novější systém je nutný, aby se zabránilo úrazu elektrickým proudem pro servisní personál a požárním situacím. A samozřejmě v systému TN-C-S je ochrana proti náhlým přepětím lepší.
Ve všech třech variantách zapojení je v případě přepětí směrován proud do země zemnicím kabelem nebo společným ochranným vodičem, který zabrání poškození celého vedení a zařízení impulsem.
Chyby připojení
1. Instalace SPD do rozvaděče se špatnou zemní smyčkou.
Pokud uděláte takovou chybu, můžete při prvním úderu blesku ztratit nejen všechny elektrické spotřebiče, ale také samotný rozvaděč, protože nebude mít žádný smysl pro ochranu špatnou zemní smyčkou, a tedy bez ochrany.
2. Nesprávně zvolené SPD, které nevyhovuje použitému uzemňovacímu systému.
Před nákupem zařízení si určitě zjistěte, jaký uzemňovací systém se u vás doma používá, a při nákupu si pečlivě přečtěte jeho technickou dokumentaci, abyste předešli chybám.
3. Použití SPD nesprávné třídy.
Jak již bylo uvedeno výše, existují 3 třídy přepěťových ochran. Každá třída odpovídá konkrétnímu rozvaděči a musí být instalována v souladu s pravidly a předpisy.
4. Instalace SPD pouze jedné třídy.
Pro spolehlivou ochranu často nestačí nainstalovat SPD jedné třídy.
5. Třída zařízení a jeho určení jsou zmatené.
Stává se také, že přístroje třídy B jsou umístěny v rozvaděči bytu, přístroje třídy C v ASU budovy a přístroje třídy D před elektronickým zařízením.
SPD je jistě dobrá a potřebná věc, ale jeho použití v napájení doma není povinné.V případě připojení tohoto zařízení je třeba mít na paměti, že je vybráno individuálně pro každý uzemňovací systém. Z tohoto důvodu se bezprostředně před nákupem doporučuje využít služeb zkušeného elektrikáře, aby se předešlo problémům.
Podobné články:
