Jak se chránit před přepětím

Moderní elektrická zařízení musí přijímat elektrickou energii s určitými parametry spolehlivým a bezpečným způsobem.

Civilizovaný vývoj společnosti činí lidi více závislými na různých elektrických a elektronických zařízeních, jejichž odolnost proti náhodnému zvýšení napětí není velká.

Přepětí v elektrickém výrobku (zařízení) — napětí mezi dvěma body elektrického výrobku (zařízení), jehož hodnota přesahuje nejvyšší hodnotu provozního napětí. (GOST 18311-80).

Přepětí může být způsobeno:

• zapínání a vypínání vysoce výkonných spotřebičů, zejména kapacitních nebo indukčních;

• atmosférický výboj přímo do elektrické napájecí sítě objektu nebo v blízkosti objektu (atmosférické přepětí);

• pronikání rázových vln z jiného zařízení (například vodovodního potrubí) do elektrického vedení;

• elektrostatický výboj mezi zařízeními.

V případě přímého úderu blesku do napájecí sítě nebo nepřímo přes indukci, přepětí v některých drátech uvnitř domu může dosáhnout úrovně několika kV až několika desítek kV a přepěťová odolnost moderních elektronických zařízení nepřesahuje 1,5 kV.

Stávající technické normy zavazují použití systémů ochrany před bleskem ve stavebnictví. Evropská norma 1EC 664A rozděluje elektrické vedení do čtyř kategorií přepětí: IV, III, II a I (obr. 1).

Každá z těchto kategorií odpovídá určité úrovni požadovaného impulzního izolačního odporu (v kV). To platí jak pro vodiče, tak pro připojená elektrická zařízení.

Rozdělení elektrických rozvodů do kategorií přepětí

Kategorie IV — platí pro zařízení umístěná v první části elektroinstalace: silové vedení na hlavních deskách, u kterých musí být impulsní odpor izolace minimálně 6 kV (kvůli přímému riziku atmosférického přepětí nebo jiných typů přepětí). ).

Kategorie III — vztahuje se na zařízení a části elektrického vedení (např. spoje) ohrožené: atmosférické přepětí snížené přepěťovými chrániči (typ A) instalovanými v první části vedení; Chráněné spotřebiče energie ETITEC D — přepětí při zapínání a vypínání elektrických zařízení s vysokým výkonem.

Kategorie II - platí pro zařízení napájená z rozvaděčů vystavených riziku atmosférických přepětí, sníženému požárním poraněním od čteček typu B.

Kategorie I. — označuje ty části elektroinstalace, ve kterých je úroveň přepětí určována svodiči typu C.

Majitelé cenných zařízení (např. informačních zařízení) by si měli být vědomi rizika přepětí a přijmout preventivní opatření.

Varistorové omezovače napětí ETITEC jsou modulární zařízení, která chrání elektrické vedení před účinky přepětí, a to jak atmosférických, tak vzniklých při zapnutí-vypnutí.

Nejdůležitějším prvkem omezovače je varistor. Varistor je tabletový reostat vyrobený z oxidu zinečnatého (ZnO), kovokeramické slitiny, jejíž odpor je nelineární a vysoce závislý na napětí na jeho svorkách. Má velmi vysoký odpor pro nízké (asi 275V) jmenovité napětí a velmi malý pro napětí v řádu několika desítek kV.

Při normálním provozu omezovače je varistorový prvek v síti neustále pod napětím. Vzhledem k výše zmíněnému vysokému odporu pro nízké napětí je proud protékající varistorem (tzv. svodový proud) velmi malý (ne více než 0,5 mA). Ochranná činnost tohoto prvku spočívá v průchodu vybíjecího proudu do země po dosažení napětí na jeho svorkách rovného jeho zapalovacímu napětí.

Doba potřebná k působení omezovače od okamžiku přiložení zapalovacího napětí je několik desítek nanosekund. Krátká doba odezvy varistorových svodičů je výhodou oproti jiskřištěm. Po spuštění a průchodu vybití se varistor omezovače proudu na velmi krátkou dobu návratu zvedne do izolačního stavu a zabrání toku následného proudu.

Varistorové prvky umožňují paralelní zapojení za účelem zvýšení zatěžovací proudové kapacity celkových omezovačů, což je také jejich velká výhoda.Každý omezovač má tepelnou pojistku, která v případě překročení povoleného protékajícího proudu při běžném provozu vypne varistor, čímž vznikne otevřený obvod v elektrickém obvodu, ve kterém pracuje.

Klasifikace svodičů přepětí ETITEC

Podle VDE 0675 jsou varistorové omezovače napětí ETITEC rozděleny v závislosti na funkci a místě instalace a také na požadované úrovni ochrany do následujících skupin:

• A — omezovač se svorkou pro vedení (kabel) bez izolace;

• B — omezovač s dvojitou svorkou, průraz izolace na obou stranách — do 95 mm2;

• C — omezovač s lineární svorkou ve vodičích vide s izolací AsXSn o délce 16 mm2 — 200 mm;

• D — svodič s dvojitou svorkou, průraz izolace na jedné straně — do 95 mm2;

• E — omezovač bez držáku, šroub se závitem M8.

Skupina A — ETITEC A. Omezovače této skupiny jsou určeny k ochraně slaboproudých zařízení a sítí před přepětím vznikajícím v důsledku pronikání výbojů do objektů umístěných v blízkosti venkovního elektrického vedení nebo přímo ve vedení ve velké vzdálenosti od místa instalace tyto omezovače.

Omezovače se instalují v souladu s příslušnými normami mimo areály — na sloupy, zejména v místech, kde venkovní vedení přechází do kabelového vedení a impulsní napětí by nemělo překročit 6 kV. více než 10 mm2 (Cu) a 16 mm2 (AI), přičemž tyto úseky by měly být co nejkratší.

Jističe instalované ve vedení se doporučuje umístit na zemnící body PE vodiče nebo nulového zemnicího vodiče — PEN.V ostatních případech je potřeba vyrobit zemnič, ke kterému je třeba připojit vodič PE nebo PEN, ke kterému je připojena zemnicí svorka svodiče. Elektrický odpor přepětí by nemělo být vyšší než 10 ohmů.

Skupina B — ETITEC B. Omezovače skupiny B jsou prvním stupněm ochrany uvnitř budovy. Jsou navrženy tak, aby omezovaly přepětí způsobené:

• výbojové proudy při přímém úderu blesku do objektu;

• v blízkosti otřesu nebo přímého nárazu do elektrického vedení objektu – vzduch nebo kabel – nízké napětí;

• indukce atmosférického přepětí.

Jejich hlavním úkolem je omezit přepětí na úroveň izolačního odporu přijímačů až do rázového napětí — 4 kV, jakož i výboje elektrické energie uvolněné při přímém úderu blesku do napájecí sítě do zemnící elektrody. Při použití svodičů ETITEC B nejsou potřeba žádné ochranné intervaly - Varistorové svodiče nevedou při průchodu velkého proudu (zhášení rázové vlny) k obloukovým rázům, jako je tomu u zapalovacích svíček.

Skupina C — ETITEC C. Hlavním úkolem chráničů skupiny C (druhý stupeň ochrany) je snížit přepětí procházející omezovači skupiny B, jehož hodnota je pro chráněná zařízení stále vysoká.

Omezovače musí být zapojeny v rozvaděčích v místech rozvodů elektrických rozvodů. Mohou být připojeny i na křižovatce nebo v hlavním rozvaděči (jako první stupeň ochrany) v instalacích, kde není vyžadována dvoustupňová ochrana, tzn.Přípustná úroveň přepětí, která odolá izolaci přijímačů v oblasti připojení omezovače ETITEC C, nesmí být větší než 2,5 kV.

Tento typ svodiče je primárně určen pro instalace, kde je vyžadován nízký proud (asi 0,3 mA) svodičem při jmenovitém napětí Neznámý svodový proud.

Skupina D — ETITEC D. Jističe skupiny D jsou určeny pro přesnou ochranu spotřebitelů zvláště citlivých na zkratová přepětí, jejichž izolační odpor nepřesahuje 1,5 kV. Jsou také potřebné k ochraně zařízení v případě, že vzdálenost mezi omezovačem skupiny C a přijímačem je příliš velká (přes 15 metrů).

Svodiče skupiny D musí spolupracovat se svodiči skupiny B a C společně v systému víceúrovňové ochrany a být vhodné pro montáž na sběrnici TN35 (sběrnice DIN).

Varistorové svodiče přepětí určené pro dlouhodobý provoz — bezúdržbové. Doba trvání omezovačů je za nominálních podmínek nastavena na 200 tisíc hodin a během této doby je lze spustit nesčetněkrát.

Do omezovačů byly přidány prvky pro dálkovou signalizaci poruchy varistorového prvku v důsledku přepětí při překročení určitých jmenovitých hodnot. Výhodou těchto svodičů oproti uzamčeným je možnost vyjmout varistorový svazek ze základny svodiče.