Ochrana před přepětím pro inteligentní budovy se systémovou elektrickou instalací EIB

Ochrana před přepětím pro inteligentní budovy se systémovou elektrickou instalací EIB

Ing. Jiří Kutáč, zastoupení DEHN + SÖHNE

Evropské instalace BUS (EIB)

Automatizace řídících funkcí v obytných a účelových budovách, jako např. topení, klimatizace, osvětlení, systémy elektrické požární signalizace (EPS) a elektrické zabezpečovací systémy (EZS), byla až doposud instalována odděleně pro jednotlivé části řídicích systémů. Z toho vyplývaly zvýšené nároky na zapojení a instalaci rozvodů. V současné době nabízí systémová elektrická instalace EIB/KNX (European Installation Bus – evropská instalační sběrnice/Konnex – univerzální systém pro systémovou techniku domů a budov) možnosti decentrálního řízení vnitřní technologie budov. Každý účastník je vybaven vlastním mikroprocesorem a centrální řídicí jednotka není nutná.

Obr. 1. Topologie systému EIB
Obr. 2. Zobrazení instalačních smyček

Nejjednodušší variantou systému EIB je spojení dvou účastníků sběrnicí EIB. Je-li zvolena varianta maximálně možného počtu účastníků, může jich spolu komunikovat více než 10 000, přičemž jsou hierarchicky setříděni. Nejmenší instalační jednotka je linie, na které může být osazeno až 64 přístrojů BUS (sběrnice). Až dvanáct linií může být spojeno liniovým členem do jedné zóny. Každá linie obsahuje vlastní silové napájení EIB a od druhých linií je galvanicky oddělena. Při výpadku jedné linie zůstává funkční zbývající systém. Zónovým členem může být spolu spojeno až patnáct zón (obr. 1). Rozdělení systémové elektrické instalace EIB do linií a zón je výhodné, protože přenos po místní sběrnici nemá vliv na komunikaci v ostatních liniích a zónách. Tímto hierarchickým uspořádáním je systémová elektrická instalace EIB přehledná od uvedení do provozu, přes diagnostiku po údržbu.

Požadavky na odolnost přístrojů EIB z hlediska EMC

Základní normy EMC (Electromagnetic Compatibility – elektromagnetická kompatibilita) uvádějí požadavky nejen na přístroje, zařízení a systémy s ohledem na hranice rušení, ale také na odolnost před určitými rušivými jevy. Tyto požadavky jsou rozděleny do dvou oblastí:

bytové nebo kancelářské prostory, lehký průmysl,
průmysl.

Obr. 3. Instalace svodičů přepětí

Systém elektrické instalace EIB je určen pro instalaci v obytných budovách i pro instalaci v průmyslu, proto jsou komponenty EIB podrobeny přísným zkouškám z hlediska EMC.

Komplexnost systému EIB a s tím spojené dosažené řešení může v praxi vést k takovým situacím, že hladina přepětí vzniklá v obvodech může ležet nad odolností (určenou impulsním přepětím) přístrojů EIB. V takovýchto případech by v rámci celého systému mělo být instalací přepěťových ochran dosaženo toho, aby odolnost přístrojů ležela nad ochrannou úrovní přepěťových ochran.

Požadavky na ochranu systémů elektrické instalace EIB před bleskem a přepětím

Při projektování systémů elektrické instalace EIB je nutné se vyvarovat instalačních smyček (obr. 2). Proto musí být dodržena tato pravidla:

sběrnici (BUS) a napájecí síť nn je vhodné umístit vedle sebe co nejblíže; platí to také pro uzemněné součásti, jsou-li přístroje napojené na BUS v kontaktu s technologií (např. ventilem topení),
konce vedení by měly být od uzemněných součástí a jiných konců vedení v co největší vzdálenosti,
od hromosvodu a jiných částí, které mohou vést dílčí bleskové proudy, musí být dodržena dostatečná vzdálenost s.

Obr. 4. BUStector k ochraně sběrnice (BUS) v rozváděči EIB

Dodržet tyto dílčí požadavky v praxi mnohdy není možné, protože to neumožňuje stavební připravenost instalace. Pro zaručení bezpečné funkce instalace EIB se musí realizovat opatření v ochraně před bleskem a přepětím podle těchto zásad:

instalace přepěťových ochran u přístrojů napojených na BUS, které jsou připojeny ke dvěma různým sítím (síť nn a sběrnice (BUS) – rozváděč EIB, dvě sběrnice – liniový a zónový člen),
instalace přepěťových ochran u přístrojů sběrnic, které jsou galvanicky spojeny s kovovým potrubím.

U přístrojů připojených ke dvěma různým sítím je nutné dbát na to, aby vždy byly osazeny svodiče přepětí na obou sítích (obr. 3). Svodiče přepětí pro sítě nn by měly být zkoušeny podle ČSN EN 61643-11 typ 2 (třídy C) a ochranná úroveň by měla být nižší než 2 kV (např. DEHNguard DG TN 230).

Přepěťové ochrany musejí splňovat určité předpoklady na ochranu a odolnost přístrojů EIB:

jmenovitý impulsní proud: min. 5 kA (vlny 8/20),
ochranná úroveň: nižší než 2 kV (vodič-zem).

Obr. 5. Instalace svodičů bleskového proudu a svodičů přepětí

Rozměry svodičů přepětí BUS jsou stejné jako připojovací svorky určené pro systémy EIB.

Pro snadnější optické rozlišení je přepěťová ochrana typu BUStector BT 24 v barvě modré (obr. 4) – pro systémy KNX. Jmenovité napětí přepěťové ochrany je 24 V, jmenovitý proud 6 A, jmenovitý impulsní proud 5 kA (pro kategorii C2), ochranná úroveň 500 V (pro kategorii C3).

Ochrana před bleskem a přepětím v systémech EIB v praxi

Na obr. 5 je znázorněn areál firmy, který tvoří komplex budov a vrátnice (umístění vizualizace). Vzdálenost vrátnice od komplexu je asi 50 m. Sběrnice je instalována mezi těmito budovami. Jelikož překračuje hranice objektu, je nutné respektovat ochranná opatření před bleskem.

Shrnutí

Při projektování a instalaci komplexního systému elektrické instalace EIB je nevyhnutelné, aby projektanti a montážní firmy vhodným řešením zajistili respektování odolnosti přístrojů EIB – odolnost nesmí být překročena. Jestliže udeří blesk do „inteligentní“ budovy, nesmí být ohrožen řádný provoz celého systému. To zajistí odpovídající opatření a přístroje v ochraně před bleskem a přepětím.

Zájemci o další informace o výrobcích DEHN + SÖHNE je naleznou na adresách: www.dehn.cz, info@dehn.cz, nebo na tel.: 222 560 104, fax: 222 562 424, nebo je na vyžádání obdrží poštou.