Elektrika.cz, portál o silnoproudé elektrotechnice, elektroinstalace, vyhlášky, schémata zapojení.

LAPP KABEL: ...

Rozvaděčová technika tvoří pomyslné srdce mnoha strojů a zařízení. Z ...

OBO: Souhrnný ...

Jak vypadá souhrnný katalog rozsáhlého portfolia jednoho z ...
 
Oddíly
reklama
Bleskovky
24.05.2016 HORMEN představuje svítidlo ROWW. Systém pro montáž do řad se špičkovou vyzařovací charakteristikou a špičkovou účinností 92 procent. Využití v logistických halách, průmyslových prostorách, obchodních centrech. Ušetříte elektrickou energii a ušetříte i peníze. Systém je velmi cenově příznivý, neboť oproti klasickým lištovým systémům spojuje v celek nosnou lištu a ...
23.05.2016 ZPUE: Recloser THO-RC27. Recloser, neboli venkovní vypínač THO-RC 27, je určen pro použití v distribučních třífázových sítích se jmenovitým napětím do 27kV a frekvenci 50 nebo 60Hz. Může být použitý jako část venkovního vedení nebo část rozvodny. Je navržený na odpojení jmenovitého proudu, zkratového proudu a také pro uzemnění venkovního vedení v elektrických sítích. Zajišťuje funkci automatické ...
20.05.2016 ORBIT MERRET: Modulární bezpapírový zapisovač OMR 700. Bezpapírový zapisovač OMR 700 je novým produktem vyráběným českou společností ORBIT MERRET. Přístroj je určen do provozů, kde je potřeba na jednom místě zobrazovat a zaznamenávat větší množství elektrických či neelektrických veličin. Má 5,7“ TFT dotykový displej pro grafické zpracování měřených signálů a ovládání přístroje. Dále je vybaven 8 sloty pro ...
19.05.2016 WORKSWELL: Systém pro drony WIRIS. Ryze český produkt Workswell WIRIS je ucelený termovizní systém pro drony, který jejich pilotům poskytuje stejný komfort při termografickém měření, na jaký jsou zvyklí uživatelé ručních termokamer. Nejde však jen o komfort měření, ale celou řadu funkcí, které podstatným způsobem rozšiřují aplikační nasazení i ekonomickou návratnost celého ...
18.05.2016 SIEMENS: i SUB - Inteligentní distribuční trafostanice. Trafostanice, která přispívá k aktivnímu řízení zatížení v distribuční síti, umožňuje: řízení distribuční sítě nízkého napětí s obsluhou dat z elektroměrů, kompenzaci jalového a vyšších harmonických výkonů, regulaci transformátorů a koordinaci dodávek a odběrů; monitorování a řízení distribuční trafostanice na straně vysokého napětí s ...
17.05.2016 ENDRESS+HAUSER: Nanomass plynový hustoměr. Měřicí jednotka Nanomassu pro měření hustoty plynů je založena na moderním mikroelektromechanickém systému (MEMS). Maximální miniaturizace nabízí nové možnosti, jako je měření velmi malého množství plynu či velmi rychlá odezva pod 20 milisekund při výborné přesnosti a opakovatelnosti. Vlastní měřicí senzor je založen na ...
16.05.2016 Svítidlo FLAMMINI s IP54 od HORMENu. Architekty oblíbené subtilní kancelářské LED svítidlo ve vyšším krytí IP54. Ušetříte uživateli mnoho peněz a starostí při údržbě a čištění svítidel od prachu. Verze s mikroprisamtickým krytem pro kanceláře a pracovní prostory (vyhovuje požadavkům normy na oslnění). Verze s ...
Vybrané zdarma funkce
Které tři funkce nových videopořadů chcete zdarma?
Celý záznam
Sestřih záznamu
Stopáž záznamu
Audioverze záznamu
Textový přepis záznamu
Souvislosti záznamu
Diskutovat k záznamu
Výsledky budou zveřejněny později

[ Výsledky | Hlasování ]
Hlasů : 234
Osobní nástroje
FUTURE okénko - V nejbližších dnech se zde dočtete ...
  • Vítězem výběrového řízení na dodavatele veřejných rychlodobíjecích stanic pro elektromobily, které po celé České republice instaluje projekt Elektromobilita ČEZ, se stala společnost ABB Česká republika, přední světový dodavatel technologií pro ...
  • Společnost Eaton vyvinula nový ultrakompaktní modulární systém vstupů a výstupů se širokou škálou výhod pro konstruktéry strojů. Systém vstupů a výstupů XN300 s komunikačním rozhraním CANopen, technologií svorek push-in a vysokým počtem kanálů na ...

Antény, hromosvody a přepěťové ochrany aneb EN ČSN 62305 v praxi


Document Actions
Antény, hromosvody a přepěťové ochrany aneb EN ČSN 62305 v praxi
Hledáte co nejjednodušší logické a jasné vysvětlení praktických problémů, které mohou nastat při instalaci antén a anténních systémů na střechy budov a objektů? Řešení a něco málo z teorie naleznete zde ...
Vladimír Brok, ze dne: 20.05.2009
reklama

Antény, hromosvody a přepěťové ochrany aneb EN ČSN 62305 v praxi.

Z důvodu stále se opakujících a navzájem si podobných dotazů jsme se rozhodli přidat na naše stránky co nejjednodušší logické a jasné vysvětlení praktických problémů, které mohou nastat při instalaci antén a anténních systémů na střechy stávajících staveb a objektů, na kterých jsou instalovány hromosvody a o významu a funkci koaxiálních přepěťových ochran při jejich řešení.

Abychom to mohli správně vysvětlit a vy správně pochopit, tak si dovolíme úvodem říci nezbytně nutné "málo"o oboru EMC, což je zkratka odvozená z anglického názvu pro elektromagnetickou kompatibilitu. Význam slova kompatibilita zřejmě nejlépe vystihuje české slovo slučitelnost. A pojem elektromagnetická kompatibilita tedy vyjadřuje elektromagnetickou systémovou slučitelnost nejrůznějších elektrických výrobků, strojů a přístrojů a jejich instalací v elektromagnetickém prostředí. Cílem této slučitelnosti je, aby veškerá elektrická zařízení, kterým budeme říkat přístroje, byly schopné systémově spolupracovat tak, aby se navzájem negativně neovlivňovaly, tj. elektromagneticky nerušily.

Na obr. 1 je zobrazen zjednodušený model vzniku a přenosu elmg. rušení v obecném elektrotechnickém systému a naznačen způsob zařazení přepěťových ochran do rušeného systému tak, aby tyto ochrany zabránily působení rušení.


Obr. 1

Pro názorné vysvětlení jsou přístroje na obr. 1 rozděleny do dvou skupin. Jednu skupinu tvoří tzv. "přijímače rušení". To jsou přístroje, které jsou v elektromagnetickém prostředí "napadány" okolní elmg. energií negativně (rušivě), a to způsobuje jejich nesprávnou funkci, anebo v mezních případech i jejich zničení. Záleží na tom, jak veliká energie se v daném elektromagnetickém prostředí nachází a dále na tom, jak tyto přístroje jsou schopny odolávat jejímu negativnímu působení, tj. jak jsou elektromagneticky odolné proti rušení.

V elmg. systému také existují přístroje, které jsou "napadány" okolní elektromagnetickou energií pozitivně (užitečně) a ty pak obvykle nazýváme "přijímače" a využíváme je např. v oborech rádiových přenosů dat a informací, rozhlasu, TV, WiFi atd.

Druhou skupinu přístrojů tvoří tzv. "zdroje rušení". To jsou přístroje, které kromě své správné činnosti a funkce navíc do elektromagnetického prostředí "dodávají" nežádoucí elmg. energii, která se tímto prostředím šíří a která může negativně (rušivě) působit na první skupinu přístrojů, tj. na "přijímače rušení".

V elmg. systému také existují přístroje, které "dodávají" do elektromagnetického prostředí pozitivní (užitečnou) elmg. energii a ty pak nazýváme "vysílače" a využíváme je právě např. k přenosu informací a dat prostřednictvím elektromagnetických vln, např. WiFi, rozhlas, TV a pod.

Jenom pro úplnost dodáváme, že šíření elektromagnetické energie prostorem je obecně popsáno soustavou 7 Maxwelových rovnic a z nich se dá odvodit tzv. vlnová rovnice. Pokud by to někoho zajímalo podrobněji, tak mu rádi podáme bližší informace.

Silným přírodním zdrojem elektromagnetické energie, která může negativně ovlivňovat činnost nejrůznějších systémů a přístrojů, jsou bouřky. V průběhu bouřek dochází v prostoru bouřkové činnosti ke koncentraci silných elektrických nábojů a v okamžiku, kdy hodnota napětí mezi jednotlivými nábojovými oblastmi překročí tzv. dielektrickou pevnost prostředí, dojde k vyrovnání těchto nábojů
prostřednictvím výboje elektrického proudu, který nazýváme bleskem. Blesk, resp. okolí tzv. bleskového kanálu je velice intenzivním  zdrojem negativně působící elektromagnetické energie.

A pokud je v blízkosti takového bleskového kanálu nainstalováno nějaké elektrické zřízení např. mikrovlnná nebo televizní anténa anebo vodiče nějakého koaxiálního, datového (UTP) nebo i napájecího kabelu, tak lidově řečeno "je zaděláno na malér".

Aby negativní účinek úderu blesku na okolní objekty a stavby byl co nejmenší anebo nejlépe žádný, tak se na ně instalují tzv. hromosvody, které jsou součástí systému tzv. vnější ochrany před bleskem (viz. EN ČSN 62305 - část 3).

Za účelem dalšího snížení negativního účinku úderu blesku na elektrická zařízení a přístroje instalované uvnitř i vně těchto objektů se do citlivých míst systému instalují přepěťové ochrany, které jsou součástí systému tzv. vnitřní ochrany před bleskem (viz. EN ČSN 62305 - část 4).

Přepěťová ochrana je speciální technické zařízení, které v případě zvýšení provozního (nebo též jmenovitého) napětí nebo proudu na chráněných vstupech (nebo i výstupech) do přístrojů spolehlivě omezí a současně i odvede přebytečnou elmg. energii z citlivých míst systému, kde by mohla způsobit škodu, do necitlivého místa systému. Takové necitlivé místo v systému ochrany před bleskem se vytváří úmyslně a nazývá se hlavní ekvipotenciální přípojnicí objektu (EP). Technické a elektrické parametry EP jsou definovány ve zmíněném soubor norem EN ČSN 62305.

A nyní již přejdeme k popisu konkrétních událostí a jejich řešení. Na obr. 2 je schéma standardní instalace obecné antény dle staré a od února 2009 již neplatné normy ČSN 34 1390, podle které musely být všechny vodivé části (např. různé držáky a nosné konstrukce antén) umístěné na objektech vodivě pospojovány s vodičovou soustavou hromosvodu.


Obr. 2

Při přímém úderu blesku do jímací soustavy hromosvodu dojde ke svedení bleskového proudu IB po svodech hromosvodové soustavy k uzemňovací soustavě. V případě ideální uzemňovací soustavy by hodnota jejího tzv. přechodového zemního odporu byla nulová a bylo by po problému.


Příklad klasické instalace anténních systémů "po staru"

Jenže bohužel žádná ideální uzemňovací soustava neexistuje a uzemňovací soustavy vždy vykazují určitou hodnotu přechodového zemního odporu, která se může pohybovat v rozmezí jednotek až stovek ohmů v závislosti na složení a vlhkosti okolní zeminy, na hloubce uložení a technickém stavu vodičů uzemňovací soustavy atd.

Pro náš výpočet si zvolme nějakou střední hodnotu zemního přechodového odporu např. Rpzo = 10Ω. Špičkové hodnoty bleskových proudů se mohou pohybovat případ od případu v rozmezí desítek až stovek kA a aby se to dobře počítalo, tak zvolíme hodnotu bleskového proudu IB = 100kA. Dosazením zvolených hodnot do Ohmova zákona vypočítáme, že v místě přechodu ze svodu hromosvodu do uzemňovací soustavy, které máme na obrázku označeno jako "Revizní svorka", bude v okamžiku úderu blesku napětí o špičkové hodnotě:

U = R x I = 10Ω x 100 000A = 1 000 000V !!

To ale je velice nepříjemná komplikace, protože na vývodu do uzemnění máme místo napětí blízkému nule napětí cca 1MV. To znamená, že podle Kirchoffova zákona (součet proudů tekoucích do uzlu se rovná součtu proudů z uzlu odtékajících) se svodem přitékající bleskový proud rozdělí na dvě části k uzlu připojených vodivých cestách. Jedna z nich jde z revizní svorky dále do země a druhá vodivá cesta jde přes část svodu hromosvodu zpátky k vodivému propojení antény s hromosvodem a přes anténu po plášti připojeného koax. kabelu k našemu "přijímači" a z pláště vstupního koax. konektoru vnitřkem přijímače na napájecí vodiče nn a po nich do rozvaděče nn a dále po přívodním kabelu nn ven z objektu ke vzdálené zemi např. u distribučního transformátoru nn.

Nyní se pokusíme odhadnout, jak veliká část bleskového proudu projde naznačenou cestou přes naše zařízení. Výpočtem zjistíme, že odpor svodového vodiče hromosvodu FeZn o průměru 10mm je 1,2mohm/m, odpor Cu pláště koax. kabelu o průřezu 1mm2 je 17mohm/m, odpor Cu ochranného vodiče PE(N) místního rozvodu nn o průřezu 1,5mm2 je 11mohm/m a odpor přívodního Cu ochranného vodiče PE(N) do objektu odhadneme na cca 1mohm/m. Dále odhadneme, že délka svodu hromosvodu mezi revizní svorkou a místem připojení antény k tomuto svodu je cca 15m, délka koax. kabelu od antény k přijímači je cca 10m, délka napájecího rozvodu nn od přijímače do rozvaděče je také 15m a délka přívodu nn od objektu k distribučnímu trafu je cca 100m. Dále odhadneme, že přechodový zemní odpor uzemnění u distribučního trafa nn bude lepší než u našeho objektu, zvolíme např. hodnotu Rpzo V = 5ohm. Celkový odpor této cesty pak vypočteme jednoduchým vynásobením jednotlivých dílčích položek a jejich součtem:

15m x 0,0012ohm/m + 10m x 0,017ohm/m + 15m x 0,011ohm/m + 100m x 0,001ohm/m + 5ohm = 0,018 + 0,17 + 0,165 + 0,1 + 5 =  5,453ohm.

To znamená, že celkový bleskový proud se rozdělí na dvě části, a to v nepřímém poměru odporů těchto vodivých cest:

IBV = 10,018/5,453 IBB = 1,837 IBB

Z výpočtu vyplývá, že v našem případě cca 35kA poteče z revizní svorky do blízké uzemňovací soustavy a zbývajících 65kA bleskového proudu poteče přes naše zařízení ke vzdálené zemi!

Můžeme vás ujistit, že tato hodnota části bleskového proudu nepoškodí vodič svodu hromosvodu (protože je na svedení bleskového proudu dimenzovaný), ale zničí koax. kabel, dále k němu připojený přijímač a pravděpodobně poškodí anebo zničí část instalace nn mezi místem připojení přijímače a rozvaděčem nn v objektu. Dále budou ohroženy i spotřebiče připojené k tomuto zásuvkovému okruhu, a to i tehdy, když budou vypnuty. Tuto situaci nezlepší ani instalace sebedokonalejší přepěťové ochrany, jak je patrné z obr. 3. Jediné, co takto nainstalovaná ochrana zachrání před zničením, je přijímač, protože zajistí "obtečení" podstatné části bleskového proudu vně chráněného zařízení.


Obr. 3

Na obrázku máme červeným kroužkem naznačen i případ, kdy napájíme náš přijímač přes síťový adaptér, který v sobě má zabudováno buď oddělovací trafo anebo měnič. V tom případě máme tuto vodivou cestu zdánlivě rozpojenu a uvedený případ nemůže nastat. To ale platí pouze v případech, kdy hodnota napětí na revizní svorce např. při vzdáleném úderu blesku nepřekročí hodnotu izolační pevnosti adaptéru, t. j. cca 4kV. V opačném případě dojde k průrazu izolací v adaptéru a cesta se opět stane vodivou.

Jestli si někdo myslí, že se něco takového nemůže stát, tak ať se zeptá pana Ladislava Čejky z obce Sukorady na Chrudimsku, kterému v neděli 5.4.2009 poškodil úder blesku novostavbu rodinného domu (viz článek z Chrudimského deníku).

Nyní si ukážeme, jak lze tento problém elegantně vyřešit. Na obr. 4 je naznačena správná instalace antény dle nové normy EN ČSN 62305, která umožňuje instalovat antény v tzv. ochranném prostoru jímací soustavy hromosvodu.


Obr. 4

V tom případě vodivé části instalace antény nemusí být spojeny s vodiči jímací soustavy hromosvodu, vodivá cesta pro tuto část bleskového proudu je spolehlivě přerušena, celý bleskový proud i při přímém úderu je sveden do uzemňovací soustavy a problém je vyřešen!


Praktické provedení instalace antény v ochranném prostoru jímací tyče hromosvodu.

Pouze musíme dodržet a výpočtem zkontrolovat tzv. dostatečnou vzdálenost "s" instalace antény od vodičů jímací soustavy hromosvodu, aby nemohlo dojít k přeskoku. Tuto vzdálenost musíme samozřejmě dodržet i pro připojený koaxiální svod od antény k přijímači.


Obr. 5

Když už máme hlavní problém s bezpečným svedením bleskového proudu vyřešen, tak konečně mohou na řadu přijít naše koax. přepěťové ochrany. To, co jsme dosud ještě neřešili,  je otázka tzv. kapacitní vazby mezi bleskovým kanálem a instalací antén. Vlivem kapacity se přeci jenom malá část bleskového proudu (řádově v rozsahu stovek ampér až jednotek kA) přenese do antény a k ní připojenému svodu (do vnitřního vodiče koax. kabelu). Tato malá část bleskového proudu již nemůže ohrozit životy a bezpečnost osob a instalací v objektu, ale může způsobit výpadek z funkce anebo i zničení připojeného přijímače. Za účelem ochrany připojených zařízení instalujeme na konec svodů co nejblíže k citlivým vstupům přijímačů koaxiální přepěťové ochrany, které zajistí spolehlivé svedení kapacitní složky bleskového proudu z vnitřního vodiče koax. kabelu na plášť a dále pak do necitlivého místa systému. K tomuto účelu již lze spolehlivě využít např. ochranných vodičů stávajících instalací rozvodů nn v objektu tak, jak je naznačeno na obr. 5.

Velice častým dotazem, který ale svědčí o naprostém nepochopení celého problému, je dotaz, zda přepěťovou ochranu lze instalovat u antény a její ochranný svorník připojit k vodičům hromosvodové soustavy. Takové uspořádání je znázorněno na obr. 6.

Tímto způsobem, t. j. galvanickým připojením svorníku ochrany na vodič hromosvodové soustavy zrušíme všechny výhody pracně vytvořeného oddálení antény a celou sestavu vrátíme do stavu na počátku dle obr. 1, a to zcela určitě nechceme.


Obr. 6

Samozřejmě, že existuje celá řada dalších "šikovných" opatření, jak lze i ve stávajících instalacích dle staré normy ČSN 34 1390 poměrně jednoduchými technickými prostředky výrazně omezit průtok části bleskového proudu nežádoucí cestou a ochránit tak připojená zařízení a stávající rozvody a instalace v objektech před poškozením anebo zničením. Návrh těchto opatření ovšem výrazně překračuje rámec naší obecné prezentace, a proto se jimi dále nebudeme zabývat. V případě zájmu zákazníků jsme však ochotni a schopni odborně poradit a pro konkrétní aplikace vypracovat návrh jejich účinných řešení.

V následující části prezentace se již konečně budeme zabývat popisem našich výrobků, t.j. koaxiálními přepěťovými ochranami (KPO). Koaxiální přepěťové ochrany (lidově nazývané bleskojistky) se používají k ochraně citlivých vstupů anebo také výstupů (např. ochrana připojení výstupu videosignálu ze vzdálené kamery ke koax. kabelu) u elektrických přístrojů a zařízení, které se navzájem propojují koaxiálními kabely. Z hlediska optimální ochrany objektů před bleskem platí pravidlo, že přepěťové ochrany se mají instalovat co nejblíže místům přechodů mezi jednotlivými bleskovými zónami LPZ. Tento požadavek je obvykle jednoduše splnitelný v nových objektech, ve kterých se s touto variantou počítá již v rámci projektu. Ale z hlediska praktické dostupnosti připojovacího bodu ochran k EP ve stávajících objektech se KPO instalují co nejblíže k chráněným vstupům. Jako připojovací místo ochran k EP můžeme s jistým omezením použít ochranných vodičů PE(N) ve stávajících elektroinstalacích rozvodu nn v objektu. Omezení účinnosti tohoto řešení spočívá v tom, že průřezy vodiču PE(N) jsou pro instalace dle obr. 3 příliš malé a lze je tedy použít pouze pro instalace dle obr. 5. Správným řešením pro instalace dle obr. 1 je vytvoření tzv. podružné přípojnice EP, která je připojena na sběrnici PE(N) v hlavním rozvaděči nn samostatným izolovaným vodičem dostatečného průřezu (viz obr 7).


Obr. 7

Obecné pravidlo pro všechny typy přepěťových ochran říká, že pokud ochrany nejsou propojeny s EP, tak jsou nefunkční a chovají se jako by do chráněných obvodů nebyly vůbec připojeny!

Hned si ale také řekneme, že pro koaxiální přepěťové ochrany to tak úplně neplatí. Samozřejmě, že funkce KPO chrání vnitřní vodič koaxiálního kabelu vůči jeho plášti VŽDY, a to i v případě, že ochranná svorka KPO není připojena k přípojnému místu EP. To je dáno tím, že plášť koaxiálního kabelu je přes koaxiální konektor připojen ke kostře chráněného přístroje a toto propojení "supluje" řádné ochranné propojení. Pokud je "kostra" chráněného přístroje provedena robustně a je řádně propojena s ochranným vodičem PE(N) napájecího přívodu nn, tak se nic nestane, KPO je funkční a tato varianta zapojení je ekvivalentní s připojením samostatným ochranným vodičem k přípojnému místu EP. Pokud ale je koax. kabel připojen např. ke vstupnímu konektoru zásuvné desky do PC, tak část sváděného bleskového proudu tekoucí po plášti koax. kabelu a následně po koax. konektoru musí nutně protékat přes vnitřní tištěné spoje karty a přes připojovací konektor karty dále vnitřními spoji PC až do místa připojení počítače k ochrannému vodiči PE(N) napájecí sítě nn. Z praktických důvodů (rozměry tištěných spojů) nemohou být "neutrální vodiče" tištěných spojů desek PC dimenzovány na maximální hodnoty částí bleskových proudů (prakticky by tištěný vodič takového spoje musel mít šířku několika cm), a proto dochází k jejich tepelnému přetížení a případně i k odpaření. Škody způsobené takovým připojením např. mikrovlnné antény k internetové kartě v PC vždy převyšují náklady spojené s instalací KPO připojené samostatným ochranným vodičem k přípojnému místu EP.

Nejjednodušší způsob připojení ochranného vodiče od přepěťové ochrany k ochrannému vodiči PE(N) napájecí sítě 230V/50Hz je pomocí normální kabelové zástrčky dle obr. 8. Ochranný vodič se připojí na šroub ochranného kolíku zástrčky (zbývající dvě připojení pro L a N zůstanou samozřejmě volná) a zástrčku zasuneme do volné zásuvky pevného rozvodu nn nebo do volného "slotu" prodlužovací zásuvky, ze které je napájeno chráněné zařízení. Podstatnou nevýhodou tohoto jednoduchého řešení je riziko, že když někdo neznalý bude potřebovat připojit další spotřebič do plně obsazeného "prodlužováku", tak si řekne: "Co to tady je za blbost?!" a  zástrčku s ochranným vodičem odpojí. Jistější je pevné připojení ochranného vodiče např. do instalační krabice zásuvky nebo do rozvodné krabice nn.


Obr. 8

Jak jsme již řekli, koaxiální přepěťové ochrany se obvykle používají k ochraně vstupních zařízení radiotechnických prostředků, t. j. antén, anténních konvertoru, anténních svodů a napáječů, svodů "mezifrekvenčních" a nebo demodulovaných datových signálů. Dále se používají k ochraně páteřních počítačových sítí, TV rozvodů, VIDEO rozvodů (pokud jsou realizovány koaxiálními kabely) a v neposlední řadě se používají k ochraně vstupů individuálních TV, SAT a rozhlasových přijímačů. Pro základní posouzení kvality a účelu použití koaxiální přepěťové ochrany jsou nejdůležitější čtyři technické parametry:

  • Činitel útlumu je číslo, které se obvykle udává v logaritmické míře [dB] a vypovídá o tom, jak velká část vf energie procházející přepěťovou ochranou se při tomto průchodu vlivem dielektrických a konduktivních ztrát použitých materiálů zmaří, tj. utlumí. Toto číslo má pro pasivní přístroje (= vf zařízení bez zesilovacích prvků) zápornou hodnotu a ta by se měla co nejvíce blížit nule. Jako prakticky použitelné jsou přepěťové ochrany s hodnotou činitele útlumu v pracovním kmitočtovém pásmu lepší než -1dB, jako dobré s hodnotou lepší než - 0,5dB.

  • Činitel odrazu (přizpůsobení) je číslo, které se obvykle udává v logaritmické míře [dB] a vypovídá o tom, jaká část příchozí vf energie projde přepěťovou ochranou ze vstupu na výstup a jaká část této energie se v důsledku impedančního nepřizpůsobení (impedanční nehomogenita) odrazí ze vstupu zpět směrem ke zdroji.
    Toto číslo má také zápornou hodnotu a to by mělo být co největší. Ideálně by se mělo blížit hodnotě -nekonečno. Prakticky použitelné jsou přepěťové ochrany s hodnotou činitele odrazu menší než -15dB, jako dobré s hodnotou menší než -20dB.

  • Pracovní šířka pásma udává kmitočtové pásmo, ve kterém jsou splněny požadované technické parametry přepěťové ochrany. Existují v podstatě dva druhy přepěťových ochran, širokopásmové a úzkopásmové.
    Širokopásmové koaxiální přepěťové ochrany jako ochranný prvek využívají plynovou bleskojistku. Když se bleskojistka po příchodu rušivé elmg. energie aktivuje, naměříme na výstupu přepěťové ochrany hodnoty zbytkového napětí v rozsahu max. desítek voltů dle použitého typu bleskojistky. Volba typu bleskojistky zase záleží na hodnotě vf energie, přenášené po chráněném koax. kabelu v režimu vysílání. Do hodnoty přenášeného výkonu cca 50W (např. všechna mikrovlnná zařízení pro bezdrátové připojení k Internetu) se použijí bleskojistky pro nejmenší jmenovité napětí.
    Úzkopásmové koaxiální přepěťové ochrany jako ochranný prvek využívají zkratované čtvrtvlnné koaxiální vedení (rezonátor). Vlastností takového rezonátoru je, že v okolí pracovního (rezonančního) kmitočtu se na vstupu chová jako rozpojený (t. j. téměř neovlivní vf energii procházející ochranou) a v kmitočtové oblasti vzdálené od rezonančního kmitočtu se naopak chová jako dokonalý zkrat (vysoký ochranný účinek).

  • Třída ochrany se udávána kódem (písmena B, C, D, dle nového značení typ 1, 2, 3) podobně jako u silových PO a určuje, jak velká zbytková hodnota rušivé elmg. energie smí proniknout ze vstupu ochrany na její chráněný výstup (podrobnější info např. na www.prepeti.cz/Instalační podmínky/ O”přepěťovkách”).

Porovnání vlastností koaxiálních přepěťových ochran
Podstatnou nevýhodou koaxiální přepěťové ochrany s plynovou bleskojistkou je to, že k aktivaci ochranného prvku (bleskojistky) dochází s určitým časovým zpožděním, řádově desítek až stovek nanosekund. Po tuto dobu je bleskojistka jakoby nefunkční, a proto napětí na chráněném výstupu je stejné jako napětí vstupní. To je způsobeno tím, že k aktivaci bleskojistky dojde teprve tehdy, když hodnota napětí na bleskojistce dosáhne řádově stovek voltů (cca 400 - 1000V dle použitého typu bleskojistky).

Toto napětí se bohužel musí objevit, byť pouze na krátkou dobu i na chráněném výstupu ochrany. Pro některá vstupní zařízení radiotechnických prostředků jsou i tyto krátkodobé hodnoty kritické a takto "chráněná" zařízení to nemusí nepřežít. Pro lepší názornost popsaných jevů jsou uvedeny na obr. 9 a 10 oscilogramy napěťové odezvy na chráněných výstupech koaxiálních přepěťových ochran s bleskojistkou a se zkratovaným čtvrtvlnným vedením při stejné hodnotě vstupního zkušebního impulzu proudové vlny 10/350us. Rozdíl v ochranném účinku obou druhů koaxiálních přepěťových ochran je na první pohled tak markantní, že snad nepotřebuje komentář.


Oscilogram napěťové odezvy na výstupu KPO s bleskojistkou

 
Oscilogram napěťové odezvy na výstupu KPO se zkratovaným čtvrtvlnným vedením

Další nevýhodou přepěťové ochrany s bleskojistkou je nutnost periodické kontroly její funkčnosti. Plynová bleskojistka je součástka s omezenou životností. Ta je dána maximálním dovoleným počtem jejich aktivací a udává ji výrobce. Po překročení max. počtu aktivací bleskojistky se její technické parametry postupně zhoršují a je nutné ji vyměnit. Protože ale počet aktivací bleskojistky se prakticky nedá zjistit (bleskojistka nemá žádné "počitadlo" aktivací), lze její technický stav zjistit pouze kontrolním měřením. Měření se provádí speciálním měřicím přístrojem, kterým se zjišťuje, zda napětí na aktivované bleskojistce leží v dovoleném intervalu dle TP výrobce. Pokud je toto napětí mimo dovolený interval,  je nutné bleskojistku vyměnit. Pokud je nám známo, tato předepsaná periodická kontrolní měření prakticky nikdo nedělá! A tak se může stát, že zařízení je osazeno koaxiální přepěťovou ochranou, ale ta, pokud není periodicky kontrolována už může být dávno nefunkční.

Podstatnou výhodou koaxiální přepěťové ochrany se zkratovaným čtvrtvlnným vedením je její neomezená životnost (odpadá nutnost periodických zkoušek funkčnosti) a vysoký ochranný účinek. Proto doporučujeme nasazení tohoto typu moderních přepěťových ochran všude tam, kde to je možné.

Nasazení přepěťových ochran s plynovou bleskojistkou má smysl pouze v případech ochrany širokopásmových přenosů, t. j. tam, kde nelze z technických důvodů použít úzkopásmové ochrany u TV a SAT přijímačů a v případech, kdy je koaxiální kabel využíván také k přívodu napájení.

Závěr
Závěrem naší prezentace se pokusíme uvést na správnou míru jeden velice rozšířený omyl v povědomí české technické veřejnosti o významu platnosti technických norem. Řada uživatelů si vysvětluje význam “technická doporučení” tak, že když to jsou "jenom"  technická doporučení, tak že vlastně nejsou závazná. To by ale ve svém důsledku znamenalo, že když ta doporučení nejsou závazná, tak že není nutné je v praxi aplikovat. Pak by ale vydání takové normy bylo zcela zbytečné.

Je na první pohled zřejmé, že to tak asi není a že je tedy význam "doporučení" nutné chápat zcela jinak. Znamená to, že uživatel normy má na výběr v tom, že buď aplikuje zmíněná technická doporučení tak, jak jsou v normě uvedena anebo i jinak, ale na technicky stejné úrovni anebo lépe!

A nakonec jedna praktická a užitečná rada. Pokud si investor nepřeje udělat instalaci dle platných technických norem, tak od zakázky raději ustupte anebo v horším případě si od něj nechte alespoň podepsat prohlášení, že byl s platnými technickými normami seznámen a že např. z finančních důvodů si instalaci přepěťových ochran stejně nepřeje. Takový dokument si dobře uschovejte, protože v případě řešení škodní události po úderu blesku vám může velice zjednodušit život.

Vladimír Brok, duben 2009
 

 
 

 

 
 
TEXT Z OBLASTÍ SOUVISEJÍCÍ KONTAKT

Ing. Vladimír Brok
Zaslání vizitky
Zobrazit záznam v adresáři


FIREMNÍ TIPY
Co je zákulisím tolik úspěšné značky OBO? Kdo generuje tolik novinek? Kolik lidí zabezpečuje technickou podporu v České republice? Jak koresponduje české skladové zázemí se skutečnou šířkou sortimentu? Jak má vypadat dobrý velkoobchod? Odpovědi na tyto otázky a další názory manažera úspěšné značky v České republice můžete sledovat právě v tomto vydání!
Jak vypadá souhrnný katalog rozsáhlého portfolia jednoho z největších výrobců elektroinstalačních materiálů v Německu? Který prvek katalogu se mi líbí nejvíce? V pevné vazbě, na téměř 800 stranách objevíte výběr toho nejlepšího, co mohou elektrotechničtí odborníci potřebovat v praxi. Mnoho méně známých vychytávek, které ušetří spoustu času.
Instalační materiál se skládá z více prvků než pouze funkční přístroje, vedení nebo úložné systémy. Všechny zmiňované části také potřebujeme připevnit. K tomuto účelu existuje bohaté portfólio výrobků, které lze různě kombinovat a používat k uchycení i předmětů neelektroinstalační povahy. Tento informační sešit osloví projektanta a montéra. Pokud jste revizní technik, je to téměř nepsanou povinností znát všechny dostupné možnosti. Shrnuto kolem a kolem, koho tato instalační bižutérie neoslovuje, nemá asi s tímto oborem mnoho společného.
Do elektroinstalační trubky od společnosti OBO Bettermann se kabel v případě potřeby jednoduše vsune. Umožní to jednoduchá konstrukce, kterou stačí pootočit, vedení vložit a pootočit zpět. Trubka představuje ideální řešení pro zapomenutá chráněná místa, kdy je již vedení zapojeno a pod napětím a vy si lámete hlavu, jak jej dostat do trubky.
DALŠÍ FIREMNÍ ODKAZY
Pokud dnes uslyším Dubaj, představím si horko, písek a arabský svět. Jak může vypadat taková elektroinstalace v islámském podání? Chodí se někdo přezkušovat z vyhlášky 50? Co bezpečnost, hygiena a výdělky? A mnoho dalších otázek jsme měli před cestou do Arabských emirátů. Náš cíl byl staveniště mrakodrapu! Kdo staví šejkům mrakodrapy v Dubaji?
... české zastoupení firmy DEHN + SÖHNE každé dva roky vždy k příležitosti veletrhu Amper vydává zkrácený český katalog svých výrobků. Opravdovou lahůdkou je druhá kapitola tentokrát žlutá, tedy Yelow/Line ...
V současné době platí povinnost nechat certifikovat každý rozvaděč, ať už se jedná o malou rozvodnici s jedním modulem nebo velký průmyslový rozvaděč. Neustálým bodem diskuzí mezi odbornou veřejností je pak spor o této povinnosti u malých domovních rozvaděčů, které se prakticky skládají z již certifikovaných komponentů. Přeptali jsme se tedy přímo konkrétních řemeslníků, jaký je jejich názor ...
Docela často můžeme řešit případ ozvučení škol. To se děje buďto celkově - plošně po celé škole anebo jen v podobě lokálního ozvučovacího systému pro tělocvičny či specializované učebny. Proto se podívejme, jak se dá takové ozvučení v dnešních podmínkách řešit.
Terminolog
Týdenní přehled
Přihlašte si pravidelné zasílání týdenního přehledu
Vyhledávání
Hledaný text zadávejte prosím s diakritikou



Panacek
reklama
Tiráž

Neomezený náklad pro česky a slovensky hovořící elektrotechnickou inteligenci.

ISSN 1212-9933