Elektrika.cz, reportážní portál instalační elektrotechniky, vyhlášky, schémata zapojení .

 
Oddíly
reklama
Bleskovky
Osobní nástroje

DEHN: Přepěťové ochranné zařízení (SPD) typu 1 a jeho role v systému ochrany před bleskem


Document Actions
DEHN: Přepěťové ochranné zařízení (SPD) typu 1 a jeho role v systému ochrany před bleskem
Komplexní ochrana před bleskem v sobě zahrnuje několik důležitých celků. Skládá se ze systému vnější ochrany, neboli hromosvodu a dále ze systému vnitřní ochrany, do kterého můžeme zahrnout základní pospojení všech neživých částí elektroinstalace, velkých kovových hmot, případně využití stínění budov. Více zde ...
Dalibor Šalanský, ze dne: 27.09.2011

 

Komplexní ochrana před bleskem v sobě zahrnuje několik důležitých celků. Skládá se ze systému vnější ochrany, neboli hromosvodu a dále ze systému vnitřní ochrany, do kterého můžeme zahrnout základní pospojení všech neživých částí elektroinstalace, velkých kovových hmot, případně využití stínění budov (jsou-li opatřené kovovým pláštěm, nebo postaveny z armovaného betonu).Tento systém si nejlépe můžeme ukázat na jednoduchém případu rodinného domku.

Hromosvod jako takový (bez jakýchkoliv dalších ochranných opatření) slouží pouze jako protipožární ochrana. Můžeme hovořit o velkém úspěchu, jestliže po zásahu bleskem do takto chráněného objektu nedojde k požáru. To je vše, více od "obyčejného" hromosvodu nemůžeme očekávat. Pravděpodobně dojde ke značným škodám na vnitřní elektroinstalaci, zejména na připojených elektrických a elektronických zařízeních. Tyto škody způsobí právě rozdíl potenciálů mezi neživými částmi vzájemně a mezi živými a neživými částmi.

Od vzniku hromosvodů se jako zemniče používaly tyče nebo desky. V dnešní terminologii jsou to zemniče typu A – každý svod je samostatně uzemněn. Málokdy byl instalován zemnič typu B, tedy okružní zemnič uložený v základech nebo v půdě kolem celého objektu. Obrovskou výhodou tohoto zemniče je, že vzájemně pospojuje všechny svody hromosvodu a vytváří tak jasně definovaný "nulový" potenciál přibližně na úrovni terénu. Naštěstí u nově stavěných domků se tento zemnič již běžně používá. Zemniče typu A tedy nesplňují podmínku kvalitního systému ochrany před bleskem.

Při realizaci ochranného systému je naším úkolem udržet potenciál v rozumných mezích. Důležitost hlavní ekvipotenciální přípojnice (neboli HOP) je zřejmá. To je ten nulový bod, který jsme si v domku připravili. Na něj spojíme veškeré kovové hmoty, jako je např. rozvod topení, vody a plynu (jsou-li v kovových trubkách), vodič PEN napájecí soustavy a třeba anténní stožárek (ten samozřejmě nespojujeme s hromosvodem, využijeme princip izolovaného hromosvodu). Tím je splněn důležitý požadavek ochrany před bleskem zejména z hlediska ochrany lidského zdraví a života. Ovšem rozhodně není dokonalý.


Obr. 1

Pro celý náhled klikni!


Co se vlastně stane při úderu blesku do domku?
Situace je znázorněna na obr. 1. Na zemniči domku, potažmo na okolní půdě, dojde k prudkému nárůstu potenciálu v řádu několika set tisíc voltů. V případě kvalitního pospojení je nám to ale jedno, neboť tento potenciál naroste i na všech neživých částech uvnitř domku. A naroste na shodnou hodnotu. Jenomže na trafostanici vzdálené třeba několik kilometrů od našeho domku zůstal původní potenciál. A tento potenciál plus 3x400/230 V je i v napájecím kabelu. To znamená, že v okamžiku úderu blesku je potenciál mezi vodičem PEN a pracovními vodiči 3x400/230 V plus několik set tisíc voltů.
To nemůže žádná elektroinstalace "přežít", nemluvě o elektronických zařízeních. V nejslabším místě dojde k průrazu a nekontrolovanému vyrovnání potenciálů. Je třeba si uvědomit, že tímto průrazem může mžikově protéct proud několika desítek tisíc ampér. Pak si snadno můžeme vysvětlit, proč jsou spotřebiče uvnitř černé, proč je vytrhána elektroinstalace ze zdi …
Jediným spolehlivým zařízením, který tento potenciál vyrovná, je kvalitní svodič přepětí (SPD) typu 1. Ten musí být instalován co nejblíže hlavní ekvipotenciální přípojnice. Jeho funkce je naznačena na obr. 2. Svodič musí být dostatečně rychlý, musí být schopen převést značné proudy a jeho zbytkové přepětí (mezi vodičem PEN a pracovními vodiči) by mělo být co nejnižší. Z účelu využití SPD typu 1 je patrné, o jak důležitou součást ochranného systému se jedná. Bez tohoto prvku skutečně nemůžeme hovořit o ucelené ochraně před bleskem.


Obr. 2

Pro celý náhled klikni!
 
Několik slov k důležitému parametru SDP typu 1 a tou je schopnost převést část bleskového proudu v jednotlivých pólech. Jak víme, základním rozdělením ochrany před bleskem je zatížení bleskovým proudem v závislosti na třídě ochrany (LPL). Pro třídu I je to 200kA, pro třídu II je to 150kA a pro třídu III a IV je to 100kA. Rodinné domky jsou většinou zařazeny do třídy III nebo IV (na základě zpracované analýzy rizika). Můžeme předpokládat, že při úderu blesku do domku se přibližně 50% energie rozptýlí v uzemňovací soustavě a 50% energie poteče přes SPD typu 1 směrem ke vzdálené zemi (u trafostanice). V případě přívodu napájení čtyřmi vodiči (L1, L2, L3, PEN) to tedy znamená, že přes každý pól může protéct teoreticky až 12,5 kA bleskového proudu (50/4). Teoreticky. Může to být podstatně méně, ale může to být podstatně více. Záleží na několika faktorech. Zejména je to kvalita uzemnění, resp. co nejnižší hodnota zemního odporu a dobré půdní podmínky okolí z hlediska vodivosti. To, že pro třídu ochrany před bleskem LPL III a IV je stanovena vrcholová hodnota bleskového proudu 100kA ještě neznamená, že do domku neudeří silnější blesk. Při souhře nepříznivých okolností, tedy mizerné půdě, hodnotě zemního odporu na hranici únosnosti a při velkém blesku proteče SDP typu 1 daleko větší proud, než oněch požadovaných 12,5kA na jeden pól. Chceme-li tuto drobnou starost pustit z hlavy, s výhodou použijeme na místě SPD typu 1 svodič DEHNventil. Jeho proudová propustnost na každý pól je 25kA. Tato hodnota bude v reálných podmínkách jen těžko překonána. Navíc zbytkové přepětí tohoto svodiče leží hluboko pod hodnotou 1,5kV, což se příznivě projeví z hlediska zatížení elektroinstalace a přístrojů za tímto svodičem. Svodič je konstruován na bázi klouzavých jiskřišť, tedy energie bleskového proudu se mění v teplo formou elektrického oblouku. Výhoda tohoto řešení byla již několikrát popsána v jiných článcích.


DEHN ventil

Doufám, že tento krátký příspěvek napověděl o důležitosti instalace SPD typu 1 v elektrických instalacích. Pro další zlepšení systému ochrany před bleskem zařazuje do napájecích rozvodů další stupně ochrany, ale o tom snad někdy příště.
 
 

 

Diskutující k tomuto článku

  ... a další (počet diskutujících: 14)
TEXT Z OBLASTÍ SOUVISEJÍCÍ KONTAKT
DEHN s.r.o.
Zaslání vizitky
Zobrazit záznam v adresáři


FIREMNÍ TIPY
Jaké problémy mohou nastat při tvorbě projektových dokumentací hromosvodu pro rodinné domy? Je časté, že nízká kvalita dokumentace komplikuje práci realizovních firem? Co obvykle chybí v těchto nedostatečných projektech? Jak důležitá je analýza rizik v projektování hromosvodů? Co všechno by měla obsahovat kvalitní technická zpráva? Je pravda, že někteří lidé nevědí, jak by měla správná dokumentace vypadat, a jsou spokojení jen s několika listy papíru? Jaký rozdíl je mezi zkušenými projektanty a těmi, kteří "podvádějí" v projektování? Co všechno zahrnuje dobře vypracovaný projekt hromosvodu a uzemnění?
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