DEHN: Jiskřiště - svodič bleskových proudů SPD typu 1 v napájecích sítích nn

1. Ochrana před bleskem v koncepci zón LPZ
Moderní systémy ochrany před bleskem jsou v současné době instalovány v zemích CENELEC dle platného evropského souboru norem EN 62305 [1]. Soubor norem popisuje koncepci zón ochrany před bleskem, která má v praxi mnohostranné použití. Pomoci výpočtu řízeného rizika dle normy ČSN EN 62305-2 [2] se stanoví třída ochrany před bleskem a určí místo instalace svodičů přepětí pro různá provedení.

Tradičně je instalováno vyrovnání potenciálů bleskového proudu pomocí svodiče SPD typu 1 dle normy ČSN EN 62305-3 [3] jako bezpečné bariéry v blízkosti elektroměru. Instalace svodiče SPD typu 1 v zapojení před elektroměrem má výhodu, že nejen koncová zařízení, ale také elektroměr je chráněn před účinky blesku. Elektronické elektroměry jsou dnes stále ve větší míře používány v průmyslu, ale také v soukromém sektoru. Instalace vyrovnání potenciálů bleskového proudu na vstupu do budovy pro napájecí sítě nn je v dnešní době považována za součást vnější ochrany před bleskem. Cílem ochrany před bleskem je v některých případech i umístění svodiče prvního stupně v zapojení před elektroměrem (jen se souhlasem distribuční společnosti). Někteří technici distribuční společnosti mají ovšem pochybnosti o oprávněnosti takových požadavků.

2. Ochrana před bleskem a přepětím před elektroměrem
Tyto úvahy jsou zpravidla založeny na neměřené, nekontrolované spotřebě elektrické energie, která na jedné straně není zaznamenána měřicím zařízením elektroměru a na druhé straně zpětnými vlivy instalovaných přístrojů, které jsou zapojeny před elektroměrem. Důsledné uplatnění v normě zmiňované koncepce ochrany před bleskem vyžaduje instalaci svodiče na vstupu do zařízení zákazníka, tzn. instalace svodiče SPD typu 1 před elektroměrem. Distribuční společnosti v České republice definovaly pro svodiče technické parametry v normě PNE 33 0000-5, aby mohly být splněny vlastní závazky provozní spolehlivosti a bezpečnosti zařízení. V Německu přijal svaz distribučních společností jasné směrnice a pravidla, která jsou vyjádřena ve "Směrnici pro instalaci svodičů přepětí typu 1 v napájecí síti nn".

3. Výhody pro zákazníky a distribuční společnosti
Správný svodič na správném místě skýtá výhody pro konečného zákazníka a distribuční společnosti. Přání koncových zákazníků a požadavky distribučních společností jsou splněny technologií koordinovaných jiskřišť. Pro koncového zákazníka je zajištěno, že v rámci koncepce ochrany před bleskem je svodič SPD typu 1 umístěn na správném a účinném místě. Distribuční společnosti poskytují koordinovaná jiskřiště ochranu před zpětnými vlivy na síť a jistotu nepřerušené dodávky elektrické energie pro odběratele, jakož i dodatečnou ochranu měřicích systémů elektroměrů. Koordinovaná jiskřiště umožňují zvládnutí bleskových proudů o velké vrcholové hodnotě a omezení následných proudů na hodnoty, které například nevybaví předřazené pojistky o hodnotě 35A. Provedení svodičů bleskových proudů na základě jiskřišť vychází z předpokladů, že v zapojení před elektroměrem neteče žádný neměřený proud na rozdíl od instalace v zapojení s varistorem.

4. Podniková norma energetiky pro rozvod elektrické energie PNE 33 0000-5
Umístění přepěťového ochranného zařízení SPD typu 1 (třídy požadavků B) (dále jen SPD typu 1) v elektrických instalacích odběrných zařízení [4]
Dne 1. 1. 2008 vstoupila v platnost revize této normy, která již v sobě obsahuje nový soubor ČSN EN 62305 Ochrana před bleskem [5]. Norma řeší umístění přepěťového ochranného zařízení SPD typu 1 v elektrických instalacích odběrných zařízení. Umístění svodičů SPD typu 1 v neměřené části silnoproudých rozvodů sítě nn je vhodné především pro obytné vícepodlažní obytné domy (obr. 1). Jedním svodičem SPD typu 1 dojde k vyrovnání potenciálů bleskových proudů co nejblíže vstupu napájecí sítě nn do chráněné stavby dle souboru norem ČSN EN 62305 [5] a PNE 33 0000-5 [4]. Tento návrh umožní dosáhnout nejlepší technické a ekonomické řešení.

Základní podmínky pro instalaci svodičů
Základním vodítkem pro instalaci přepěťových ochran v neměřené části instalace je v současné době podniková norma energetiky PNE 33 0000-5 [4]. K uvedené normě se přihlásily všechny distribuční společnosti v České i Slovenské republice.

Základní požadavky na instalaci přepěťových ochran dle PNE 33 0000-5 [4]:

• je nutný souhlas zástupce dodavatele energie (technika příslušného regionálního centra distribuce);
• musí být instalován svodič přepětí SPD typu 1 (třídy požadavků B) se souhrnnou propustností bleskového proudu 75kA nebo 100kA pro tři až čtyři pracovní vodiče (vlnou 10/350 µS);
• nelze použít svodiče na bázi varistorů;
• svodič je umístěn v samostatné nebo přípojkové skříni;
• skříň musí být zkoušena zkušebním impulsním proudem 100kA o tvaru vlny 10/350 µs (atest autorizované zkušebny);
• svodič musí samočinně zhášet následné zkratové proudy ze sítě nn minimálně do hodnoty 3kA;
• průběh svedení přepětí musí být takový, aby k působení pojistky v předávacím místě mohlo dojít jen zcela výjimečně;
• místo instalace musí být plombovatelné;
• nasazení přepěťových ochran v hlavních rozvodech nesmí snížit izolační hladinu vedení;
• není žádoucí instalovat přepěťové ochrany do elektroměrového rozváděče.

Investor, který má zájem na instalaci přepěťových ochran před elektroměrem, by měl spolu s projektantem vysvětlit příslušnému technikovi regionálního distribučního centra, že instalace přepěťových ochran je nezbytně nutná k realizaci celkové koncepce zón ochrany před bleskem pro daný objekt. Tato koncepce vychází ze souboru českých technických norem ČSN EN 62305 [5]. Svodiče bleskového proudu se instalují buď v případě nové přípojkové skříně do této skříně spolu s pojistkami, nebo do přípojkové skříně bez pojistek, je-li umístěna stávající pojistková skříň na fasádě objektu. Je-li místo instalace přepěťových ochran vzdáleno více než 2m od vnější zdi objektu, ztrácí význam zapojení svodičů v neměřené části instalace. Pak je nutno instalovat svodič bleskových proudů do prvního rozváděče, který by měl být umístěn co nejblíže vnější zdi budovy.

5. Svodiče bleskových proudů SPD typu 1
DEHNventil M
DEHNventil M je zapouzdřené jiskřiště, které nevyžaduje dodržení zvláštních montážních podmínek. Pracuje na principu spolupráce hlavního a pomocného jiskřiště, které je řízeno monitorovací jednotkou. Tento svodič je unikátní v tom, že i při průchodu bleskového proudu 100kA (10/350) hlavním jiskřištěm leží ochranná úroveň mezi fází a ochranným vodičem pod hodnotou 1,5kV. DEHNventil má díky technologii RADAX-Flow schopnost zhášet následné proudy ze sítě nn až do hodnoty 50kA, aniž by vybavoval předřazené pojistky od 20A výše. Signalizace je pomocí terčíků, které nemají žádný odběr elektrické energie a slouží pro vizualizaci stavu jiskřišť.

DEHNbloc M
DEHNbloc M je nevyfukující jiskřiště, které nevyžaduje dodržení zvláštních montážních podmínek. Jiskřiště svádí bleskové proudy na bázi klouzavého výboje technologií RADAX-Flow. Schopnost zhášet následné síťové proudy je až do 50kA a selektivita s předřazenými pojistkami je od 32A. Ochranná úroveň je mezi fází a ochranným vodičem pod hodnotou 2,5kV.

6. Shrnutí
Jen koordinovaná jiskřiště SPD typu 1 mohou zajistit, že koncepce zón ochrany před bleskem a požadavky distribučních společností mohou být v praxi splněny zajištěním provozní bezpečnosti sítí a bezpečnosti zařízení zákazníků. V následujících létech budou narůstat požadavky na svodiče bleskových proudů a svodiče přepětí v důsledku výměn stávajících elektroměrů za elektronické a vlivem stále rostoucí citlivosti elektronických zařízení. Koordinovaná jiskřiště splňují již dnes tyto požadavky a jsou pro koncové odběratelé a distribuční společnosti obzvlášť vhodné ochranné přístroje.

Výrobci rozváděčů, např. DeK Holoubkov, Elplast Rokycany nebo Esta Ivančice nabízejí ve svém výrobním sortimentu přípojkových skříní zapojení svodičů SPD typu 1 před elektroměrem v těchto variantách:

• přípojková skříň včetně pojistek nn a svodiče SPD typu (pro nové stavby);
• přípojková skříň jen se svodičem SPD typu 1 (pro stávající stavby - tato skříň se připojí paralelně ke stávající přípojkové skříni).

V obou výše uvedených případech jsou skříně umístěny cca 600mm nad terénem (ideální délka uzemňovacího svodu přepěťové ochrany).

Literatura:
[1] EN 62305, 2006-02: Protection against lightning
[2] ČSN EN 62305 - 2, 2006-11: Ochrana před bleskem - část 2: Řízení rizika
[3] ČSN EN 62305 - 3, 2006-11: Ochrana před bleskem - část 3: Hmotné škody na stavbách a ohrožení života
[4] PNE 33 0000-5, 2008: Umístění přepěťového ochranného zařízení SPD typu 1 (třídy požadavků B) v elektrických instalacích odběrných zařízení
[5] ČSN EN 62305, 2006-11: Ochrana před bleskem

Informace o dalších výrobcích DEHN + SÖHNE naleznete na www.dehn.cz, nebo Vám je rádi na vyžádání zašleme.
 info@dehn.cz, tel.: 222 998880, fax: 222 998 887.