Přepětí v domácnosti

Sám jsem také spotřebitelem a nakupuji. Před několika měsíci jsem byl svědkem diskuse nakupujících a prodejce elektroniky o použití přepěťových ochran. Pravděpodobně jediné, co specialistu pojilo s odborností byla výše obratu ve zboží, znalosti fyziky to opravdu nebyly. Proto jsem dohledal tuto pasáž o spínacím přepětí, kterou ani jedna ze účastněných stran neznala ...

---

Michal Kříž uvádí ...
Přestože by se mohlo zdát, že otázku spínacích přepětí je třeba řešit jen v těžkých průmyslových provozech, měření potvrdila, že zvlášť vysoká přepětí, až několik kV, vznikají při spínání domácích spotřebičů, jako jsou mlýnky na kávu, vysavače a zářivková svítidla.

Přestože tato přepětí jsou významná z hlediska výšky dosaženého napětí, nejsou energeticky příliš vydatná, takže poměrně krátké vedení o délce několika metrů postačí k jejich dostatečnému utlumení. Jsou však dalším důvodem k rozdělení finálního rozvodu na jednotlivé obvody. Například počítač by neměl být napájen ze stejného zásuvkového vývodu jako ostatní domácí spotřebiče.

Podstatná je však otázka atmosférických přepětí. Tady obvykle nestačí dostatečné oddělení obvodů, ale v řadě případů, podle důležitosti a ceny spotřebiče, se uplatní přepěťová ochrana. Je to např. u výpočetní techniky s množstvím důležitých zpracovávaných i uchovávaných dat, ale může to být např. i drahý televizor, jako základní část domácího kina.

Protože k řešení ochrany před přepětími existuje specializovaná literatura, uvedeme si zde jenom hlavní zásady. Podle nich se pro řádné provedení ochrany před přepětím v elektrické instalaci instalují tři stupně ochrany. První, který svede hlavní náraz proudu výboje, je instalován u vstupu vedení do budovy (o jeho instalaci je nutné se dohodnout s distributorem energie), druhý pro ochranu určité části instalace a třetí pro ochranu jednotlivého spotřebiče (např. v blízkosti zásuvky). 

Přitom tam, kde pravděpodobnost přímého ohrožení proudem bleskového výboje není tak velká (např. je-li objekt napájen z kabelové sítě), je možné první stupeň vynechat. Není však vhodné vynechávat druhý stupeň, který chrání celou část instalace, protože odvádí proudy, které by třetí stupeň u samotného chráněného spotřebiče již nemusel zvládnout. Některé firmy však dodávají svodiče přepětí, které jsou kombinací prvního a druhého nebo druhého a třetího stupně. Ty, které jsou kombinací druhého a třetího stupně, se umísťují do rozvodnice v blízkosti místa spotřeby.

Opatření proti rušení elektronických spotřebičů síťovým kmitočtem
A nyní ještě k jedné záležitosti, a to k otázce, která je těsně svázána se zapojením samostatného nulového a ochranného vodiče. Jedná se o otázku „brumů“, které se ze sítě nízkého napětí právě prostřednictvím „nuláku“ mohou do elektronických zařízení přenášet a rušit jejich funkci. Síťová frekvence se do elektronických zařízení přenáší většinou právě pomocí krytů, které jsou spojeny se „zemí“ prostřednictvím ochranného vodiče. Pokud budou kryty a kostry zařízení spojeny s „čistou zemí“, která nebude nijak ovlivňována síťovým napětím, nebude ani zařízení síťovou frekvencí rušeno. V naší normální síti se však taková tzv. „čistá zem“ těžko najde, i když pokusy o její přivedení ze vzdálenějších míst byly prováděny. Ve většině současných sítí (dříve nazývaných sítě s ochranou nulováním – nyní sítě TN) je v elektrickém pevném rozvodu veden jediný vodič – vodič PEN (dříve nulovací), který má zároveň funkci ochranného (PE) i pracovního – nulového (N) – vodiče.

Je samozřejmé, že i když je nulový vodič v rozvodné síti uzemněný, vyskytuje se na něm napětí vzniklé jako úbytek napětí průchodem pracovního proudu. Toto napětí se krátkým úsekem samostatného ochranného vodiče (na němž již úbytky nevznikají) přenáší na kostry a neživé části připojovaných zařízení. Na obr. 16a vidíme znázornění přežívajícího stavu. Proud, který by měl téci pouze nulovým vodičem, protéká zároveň stíněními a vyrovnávacími vodiči sdělovacích kabelů, neživými částmi a cizími vodivými částmi (kovovými potrubími i kovovými konstrukcemi budov). Všechny tyto proudy působí rušivě na elektronická zařízení.

Vodič PEN je od určitého místa rozvodu (např. v rozvaděči pro jedno patro nebo v bytové rozvodnici) rozdělen na samostatný nulový (N) a samostatný ochranný (PE) vodič. Tím se snižují úbytky napětí na vodiči PEN a zmenšuje se též rušení zařízení. Na obr. 16c je doporučovaný ideální stav, kdy je v celém rozvodu veden samostatný nulový (N) a samostatný ochranný (PE) vodič. Tyto vodiče jsou rozdělené v místě vstupu elektrické energie do budovy, kde je elektrický rozvod také uzemněn. Ochranným vodičem ani stíněními sdělovacích vodičů neteče v tomto případě žádný vyrovnávací proud, nedochází k žádným úbytkům napětí na ochranném pospojování a citlivá elektronická zařízení nejsou rušena.

---