Koordinace stupňů ochrany proti přepětí (část 1)
 | |
| Koordinace stupňů ochrany proti přepětí (část 1) RNDr. Jozef Dudáš, CSc., SALTEK TRADE s. r. o. Platné normy předepisují pro rozvody nn třístupňovou ochranu proti přepětí. Jednotlivé stupně mají své úkoly a pro to, aby je splnily musí být vzájemně koordinovány. Navazující články budou věnovány vysvětlení této problematiky. Úkolem svodičů třídy I (B) je svádět bleskové proudy při počátečním a blízkém úderu blesku. Jsou proto zkoušeny normalizovanou proudovou vlnou 10/350 µs (10 µs čelo a 350 µs týl vlny). Pro první stupeň svodičů se používají různé konstrukce:
Jiskřiště reaguje na přepětí skokově, tj. dokud přepětí nepřekročí zápalné napětí jiskřiště (900 V až 4 kV), jiskřiště přepětí vůbec neomezuje. Po zapálení klesne napětí na jiskřišti na hodnotu asi 20 až 40 V a na této hodnotě zůstává až do omezení, popř. přerušení následného proudu. Naproti tomu varistorové svodiče reagují na libovolnou velikost přepětí, které překročí jejich tzv. miliampérový bod (pro běžné svodiče je to asi 430 V DC/1 mA), a nepropouštějí v podstatě žádné následné proudy. Kombinace varistorů a jiskřiště vykazuje skokovou reakci na přepětí s nulovými následnými proudy. Je třeba dodat, že jiskřiště a sériová kombinace varistorů a jiskřiště mají nulové svodové proudy při jmenovitém napětí. V principu tedy nejsou námitky proti jejich použití při dodržení platných předpisů i v neměřené části rozvodu (před elektroměrem). Reakční doba těchto prvků se pohybuje v intervalu 2 až 100 ns, tj. 0,25 až 1 % doby trvání čela napěťové vlny, popř. 0,02 až 0,1 % doby čela proudové vlny, a není z hlediska tvaru bleskové vlny (10/350) tak důležitá. Svodiče bleskových proudů jsou dodávány se svedeným impulsním proudem od 7 do 75 kA (10/350), standardně 35 kA (10/350). Jejich ochranný potenciál musí dosahovat hodnot do 4 kV. Používají se různé typy jiskřišť a zhášecích mechanismů:
Tvarem a vzdáleností elektrod se nastavuje zápalné napětí jiskřiště. U některých typů svodičů se pomocnou elektrodou dosahuje mnohem nižšího zápalného napětí (např. až 900 V u FLP-A35-0,9). To se pak využívá k dokonalé koordinaci prvního a druhého stupně svodičů. Amplituda zkušební impulsní vlny svodičů třídy I (B) se liší podle předpokládaného využití svodičů. Pro málo rizikové objekty, např. pro rodinné domky bez hromosvodu s kabelovou přípojkou nn, je možné použít svodiče s výkonnými varistory řazenými paralelně. Svodič FLP-275 V obsahuje v každém páru tři paralelně řazené varistory ve výměnném modulu a při impulsním proudu 7 kA (10/350) zajistí ochranný potenciál 1,2 kV.  Obr. 1. Svodič přepětí FLP-B + C Zvýšením počtu varistorů, které musí být speciálně vyrobeny, aby měly stejné voltampérové charakteristiky, lze získat speciální kombinované svodiče třídy B + C (S). Typ FLP-B + C (viz obr.) zajišťuje svedení impulsního proudu 10 kA (10/350) a zajistí ochranný potenciál 1,5 kV. Je určen především do instalace rodinných domků s kabelovou přípojkou nn, jako náhrada sady svodičů dvou tříd B + C umístěné do jednoho rozváděče. Ve svodiči FLP-B + C VE je v každém pólu použito šest paralelních varistorů ve dvou výměnných modulech. Při impulsním proudu 15 kA zajistí ochranný potenciál 1,5 kV. Všechny varistorové svodiče jsou osazeny bezpečnostním tepelným odpojovačem, který odpojí varistory přetížené pulsem větší amplitudy, než na který jsou konstruovány, větším počtem pulsů s „povolenou„ amplitudou nebo při připojení nesprávného (např. sdruženého) napětí. U svodičů FLP-B + C VE i po poškození jednoho z varistorových modulů v příslušné fázi zůstává ve většině případů funkční druhý modul s padesátiprocentní kapacitou svodiče a zařízení je i při tomto částečném poškození svodiče chráněno až do výměny modulů za nové. Všechny tři typy uvedených varistorových svodičů jsou zkoušeny podle předpisů pro svodiče třídy I (B) a II (C), proto jsou označovány za kombinované svodiče třídy B + C. Jsou určeny především do různých typů rodinných domů. Dimenzovány jsou podle typu přípojky nn, podle typu hromosvodní ochrany, typu zástavby a podle obecného rizika úderu blesku v dané lokalitě. SALTEK TRADE s. r. o. | |