Svodiče bleskových proudů a přepětí. Katalog a aplikační průvodce

Svodiče bleskových proudů a přepětí Katalog a aplikační průvodce

Svodiče bleskových proudů a přepětí

Obsah

Funkce a technické údaje

A–1

Předjištění svodičů přepětí

B–1

Rozměry

C–1

Aplikační průvodce

D–1


Funkce a technické údaje Obsah

Typové označení

Provedení

PRF1 Master

Pevné

A-2 až A-5

PRD1 Master

Odnímatelné

A-2 až A-5

PRD1 25r

Odnímatelné

A-2 až A-5

PRF1 12,5r

Pevné

A-2 až A-5

PRD 20/40/65

Odnímatelné

A-6 až A-8

PF 20/40/65

Pevné

Quick PRD 20/40*

Odnímatelné

Quick PF*

Pevné

PRD 8

Odnímatelné

PF 8

Pevné

Quick PRD 8r*

Odnímatelné

A-9 až A-10

PRD40r-600DC

Odnímatelné

A-15 až A-16

PRD40r-1000DC

Odnímatelné

A-15 až A-16

Pro datové sítě, měření a regulaci, PLC

PRI

Odnímatelné

A-17 až A-18

Analogové telefonní linky, modemy (ADSL atd.)

PRC

Odnímatelné

A-17 až A-18

Typ 1 (B)

Typ 1+2 (B+C)

Typ 2 (C)

Typ 3 (D)

DC pro fotovoltaické elektrárny

Strana

A-12 až A-14 A-9 až A-10 A-11

A-6 až A-8 A-12 až A-14

*Typ Quick je svodič přepětí s integrovaným předjištěním.

A-1


Svodiče přepětí PRF1 Master/ PRD1 25r/PRD1 Master/PRF1 12,5r Typ 1 a 1+2

Svodiče přepětí typu 1 splňují normativní odolnost na proudové vlny typu 10/350 μs (8/20 μs pro svodiče přepětí typu 2). Jsou vhodné pro použití s uzemňovacími systémy TT, TN-S, TN-C a 230 V IT (s nulovým bodem). Svodiče přepětí PRF1 Master jsou navíc vhodné pro systémy 400 V IT. Svodiče přepětí PRF1 12.5r a PRD1 jsou také vybaveny kontaktem pro dálkový přenos pro zasílání informací typu „indikace konce životnosti“. Svodiče přepětí PRD1 jsou vybaveny vyjímatelnými vložkami, které lze snadno nahradit.

PRF1 Master/PRD1 25r/PRD1 Master/PRF1 12,5r Svodič přepětí typu 1 je doporučován pro elektroinstalace v sektoru služeb a pro průmyslové budovy chráněné hromosvodem nebo síťovou klecí. Chrání elektroinstalaci před přímými údery blesků. Je používán pro svádění přímého bleskového proudu, který se šíří z uzemňovacího vodiče na síťové vodiče. Musí být nainstalován spolu s předřazeným odpojovacím zařízením, jako je pojistka nebo jistič, jehož vypínací schopnost musí být alespoň stejná jako maximální předpokládaný zkratový proud v místě instalace. Svodiče přepětí PRF1 12.5r a PRD1 25r také zajišťují ochranu Typu 2 a chrání elektrickou instalaci přesným omezováním bleskových přepětí.

N

L1 L2 L3

PRF1 12.5r Typ svodiče přepětí

Výrobek

Pevný svodič přepětí

1P+N

3P+N

PRF1 12.5r T1 , T2

16632

16634

PRF1 Master T1

N

L1

L2

L3

PRD1 25r PRF1 12.5r

3P+N 16332

PRD1 Master

16363

PRD1 25r

PRD1 Master

A-2

16361

L1 L2 L3

PRD1 Master

Odnímatelný svodič přepětí 1P+N PRD1 25r 16330 T1 + T2 T1

N

L1 L2 L3

L1 L2 L3

N

L1 L2 L3

PRF1 Master 2P, 3P

PRF1 12.5r 3P

PRF1 Master 4P

2P

3P

4P

Uzemňovací soustava TT, TN-S TT, TN-S, TN-C, IT 230 V TT, TN-S, IT(1) rozvedený střední vodič

16633 2× 16630

TN-C, IT(1) nerozvedený střední vodič

3× 16630 4× 16630 N

PRD1 25r

L1

L2

L3

N

TT, TN-S, IT(1) rozvedený střední vodič

L1 L2 L3

PRD1 Master

2P

3P

2× 16329

16331

2× 16360

4P

4× 16360 16362

TT, TN-S TT, TN-S , TN-C, IT 230 V TT, TN-S TT, TN-S , TN-C, IT 230 V TN-C, IT 230 V (1) Verze bez indikační kontrolky.

A-3


Svodiče přepětí PRF1 Master/ PRD1 25r/PRD1 Master/PRF1 12,5r Typ 1 a 1+2

Typ svodiče přepětí

Počet pólů

Šířka I imp (kA) (10/350) 18 mm Impulzní proud moduly Svodič Svodič přepětí přepětí + odpojovač

I max (kA) (8/20) Maximální výbojový proud

In – kA Jmenovitý výbojový proud

Up – kV Napěťová ochranná hladina

Un – V Jmenovité napětí sítě

Uc – V Maximální trvalé pracovní napětí

Katalog. číslo

1P+N 3P 3P+N

2 4 4

12,5/50 N/PE 12,5 12,5/50 N/PE

50 50 50

25 25 25

1,5 1,5 1,5

230 230 / 400 230 / 400

350 350 350

16632 16633 16634

PRF1 Master 1P Odnímatelný svodič přepětí PRD1 25r Typ 1 + 2

1P

2

50

–

50

1,5

230

440

16630

PRD1 25r 1P PRD1 25r 1P+N PRD1 25r 3P PRD1 25r 3P+N PRD1 Master

1P 2P 3P 4P

2 4 6 8

25 25/100 N/PE 25 25/100 N/PE

40 40 40 40

25 25 25 25

1,5 1,5 1,5 1,5

230 230/400 230 230/400

350 350 350 350

16329 16330 16331 16332

1P 2P 3P 4P

2 4 6 8

25 25/100 N/PE 25 25/100 N/PE

– – – –

25 25 25 25

1,5 1,5 1,5 1,5

230 230/400 230 230/400

350 350 350 350

16360 16361 16362 16363

1P 1P 1P 1P

2 – 23 mm – 12 mm – 2 –

– – – –

25 25 20 –

1,5 1,5 1,4 –

– – – –

350 350 350 350

16314 16315 16316 16317

Pevný svodič přepětí PRF1 12.5r Typ PRF1 PRF1 PRF1 PRF1

12.5r 1P+N 12.5r 3P 12.5r 3P+N Master

1

+

Typ

Typ

PRD1 Master 1P PRD1 Master 1P+N PRD1 Master 3P PRD1 Master 3P+N Náhradní vložka C1 Master-350 C1 25-350 C2 40-350 C1 Neutral-350

2

1

35

1

– – – –

Náhradní díly Typ svodiče přepětí

Náhradní vložka Fáze

PRD1 25r PRD1 25r 1P PRD1 25r 1P+N PRD1 25r 3P PRD1 25r 3P+N PRD1 Master PRD1 Master 1P PRD1 Master 1P+N PRD1 Master 3P PRD1 Master 3P+N

A-4

Střední vodič

Typ 1

Typ 2

16315 16315 3× 16315 3× 16315

16316 16316 3× 16316 3× 16316

– 16317 – 16317

16314 16314 3× 16314 3× 16314

– – – –

– 16317 – 16317

Technické údaje Provozní kmitočet Stupeň krytí

Přední panel Svorky Nárazy

Doba odezvy Indikace konce životnosti

Tunelové svorky

Provozní teplota Normy (viz ČSN EN 61643-11)

PRF1 Master

PRD1 25r

PRD1 Master

50 Hz IP40 IP20 IK05 ≤ 25 ns Zelená: Pracovní stav

50/60 Hz IP40 IP20 IK05 ≤ 1 μs –

50 Hz IP40 IP20 IK05 ≤ 25 ns Bílá: Pracovní stav

50 Hz IP40 IP20 IK05 ≤ 100 ns Bílá: Pracovní stav

Červená: Konec životnosti –

Červená: Konec životnosti Červená: Konec životnosti

Dálková signalizace

1 A/250 V AC

–

1 A/250 V AC. 0,2 A/125 V DC

1 A/250 V AC. 0,2 A/125 V DC

Tuhý kabel Ohebný kabel

10...35 mm² 10...25 mm²

10...50 mm² 10...35 mm²

2,5...35 mm² 2,5...25 mm²

10...35 mm² 10...25 mm²

Typ 1

–25 °C až +60 °C IEC 61643-1 T1 . EN 61643-11

–40 °C až +85 °C IEC 61643-1 T1 . EN 61643-11

–25 °C až +60 °C IEC 61643-1 T1 . EN 61643-11

–25 °C až +60 °C IEC 61643-1 T1 . EN 61643-11

–

IEC 61643-1 61643-11

–

KEMA KEUR, CE

KEMA KEUR, CE

Typ 2 Certifikace

PRF1 12.5r

IEC 61643-1 61643-11

T2 .

EN

NF, KEMA KEUR, OVE, GOST, CE

T2 .

EN

CE

A-5

Jištění obvodů a spotřebičů

Svodiče přepětí PRD

Svodiče přepětí PRD umožňují rychlou výměnu poškozených modulů. Svodiče přepětí typu 2 jsou testovány proudovou vlnou 8/20 μs. Svodiče přepětí typu 3 jsou testovány kombinovanou proudovou vlnou 12/50 μs a 8/20 μs.

Každý svodič přepětí v této produktové řadě má specifické užití. ⚫ Ochrana přívodu (typ 2) ⚫ PRD65(r) je doporučen k užití pro velmi vysokou úroveň rizika (silně exponované místo). ⚫ PRD40(r) je doporučen k užití pro vysokou úroveň rizika. ⚫ PRD20(r) je doporučen k užití pro střední úroveň rizika. ⚫ Sekundární ochrana (typ 2 nebo 3) ⚫ PRD8(r) zajišťuje sekundární ochranu zařízení a umísťuje se do kaskády se svodiči přepětí přívodu. Tento svodič přepětí je třeba umístit blízko chráněných zařízení, pokud ty jsou ve vzdálenosti větší než 30 m od svodiče přepětí přívodu. Svodiče přepětí s indikací „r“ mají signalizační kontakt pro dálkový přenos informace: „je třeba vyměnit modul“.

Typ 2 nebo 3 s vyměnitelným modulem

Maximální výbojový proud (Imax)

Typ ochrany Přívod

65 kA Velmi vysoká úroveň rizika (silně exponované místo provozu)

Sekundární (typ 2 nebo 3)

PRD65

40 kA Vysoká úroveň rizika

PRD40

20 kA Střední úroveň rizika

PRD20

1P+N.

3P+N.

8 kA PRD8

Náhradní modul.

A-6

N

L1

L2

L3

N

L1

L2

L3

Síť 1P+N

3P+N

1P

2P

3P

4P

Uzemňovací soustava



Jistič pro odpojení svodiče

￭￭￭￭￭￭￭￭

PRD65r PRD65r PRD65r PRD65r PRD65r PRD65r PRD65r PRD65r

1P IT 1P 1P+N 2P 3P IT 3P 3P+N 4P

50 A char. C

16659

IT TT & TN TT & TN-S TN IT TN-C TT & TN-S TN-S

￭

PRD40r 1P PRD40 1P PRD40r 1P+N PRD40 1P+N PRD40r 2P PRD40 2P PRD40r 3P PRD40 3P PRD40r 3P IT PRD40r 3P+N PRD40 3P+N PRD40r 4P IT PRD40r 4P PRD40 4P

40 A char. C

16597 16664 16669

TT & TN TT & TN TT & TN-S TT & TN-S TN TN TN-C TN-C IT TT & TN-S TT & TN-S IT TN TNS

PRD20 1P PRD20r 1P+N PRD20 1P+N PRD20 2P PRD20 3P PRD20r 3P IT PRD20r 3P+N PRD20 3P+N PRD20r 4P IT PRD20 4P

25 A char. C

16599 16673

TT & TN TT & TN-S TT & TN-S TN TN-C IT TT & TN-S TT & TN-S IT TN-S

PRD8 1P PRD8r 1P+N PRD8 1P+N PRD8 2P PRD8 3P PRD8r 3P IT PRD8r 3P+N PRD8 3P+N PRD8r 4P IT PRD8 4P

20 A char. C

16678 16680

TT & TN TT & TN-S TT & TN-S TN TN-C IT TT & TN-S TT & TN-S IT TN-S

16555 16556 16557 16442 16558 16443 16559

16561 16566 16562 16567 16444 16667 16445 16568 16563 16564 16569

16571 16672 16572 16446 16447 16573 16674 16574

16576 16677 16577 16448 16449 16578 16679 16579

￭￭￭￭￭￭￭

￭

￭￭￭

￭

￭￭￭

A-7


Svodiče přepětí PRD Typ 2 nebo 3 s vyměnitelným modulem

Technické údaje Typ svodiče přepětí

Počet pólů

Šíře v modulech 18 mm

Imax – (kA) Maximální výbojový proud

In – (kA) Jmenovitý výbojový proud

Up – (kV) Napěťová ochranná hladina CM L/t

N/t

PRD65 PRD65r 1P IT 1P 1 65 20 ≤2 – PRD65r 1P 1P ≤ 1,5 – PRD65r 1P+N 1P+N 2 – ≤ 1,5 PRD65r 2P 2P ≤ 1,5 ≤ 1,5 PRD65r 3P IT 3P 3 ≤2 – PRD65r 3P 3P ≤ 1,5 – PRD65r 3P+N 3P+N 4 – ≤ 1,5 PRD65r 4P 4P ≤ 1,5 ≤ 1,5 PRD40 PRD40r 1P 1P 1 40 15 ≤ 1,4 – PRD40 1P 1P ≤ 1,4 – PRD40r 1P+N 1P+N 2 – ≤ 1,4 PRD40 1P+N 1P+N – ≤ 1,4 PRD40r 2P 2P ≤ 1,4 ≤ 1,4 PRD40 2P 2P ≤ 1,4 ≤ 1,4 PRD40r 3P 3P 3 ≤ 1,4 – PRD40 3P 3P ≤ 1,4 – PRD40r 3P IT 3P ≤2 – PRD40r 3P+N 3P+N 4 – ≤ 1,4 PRD40 3P+N 3P+N – ≤ 1,4 PRD40r 4P IT 4P ≤2 ≤2 PRD40r 4P 4P ≤ 1,4 ≤ 1,4 PRD40 4P 4P ≤ 1,4 ≤ 1,4 PRD20 PRD20 1P 1P 1 20 5 ≤ 1,1 – PRD20r 1P+N 1P+N 2 – ≤ 1,4 PRD20 1P+N 1P+N – ≤ 1,4 PRD20 2P 2P ≤ 1,1 ≤ 1,1 PRD20 3P 3P 3 ≤ 1,1 – PRD20r 3P IT 3P ≤ 1,6 – PRD20r 3P+N 3P+N 4 – ≤ 1,4 PRD20 3P+N 3P+N – ≤ 1,4 PRD20r 4P IT 4P ≤ 1,6 ≤ 1,6 PRD20 4P 4P ≤ 1,1 ≤ 1,1 PRD8(1) Typ 2 / Typ 3 PRD8 1P 1P 1 8 2,5 ≤1/≤1 – PRD8r 1P+N 1P+N 2 – ≤ 1,4 / ≤ 1 PRD8 1P+N 1P+N – ≤ 1,4 / ≤ 1 PRD8 2P 2P ≤1/≤1 ≤1/≤1 PRD8 3P 3P 3 ≤1/≤1 – PRD8r 3P IT 3P ≤ 1,4 / ≤ 1,6 – PRD8r 3P+N 3P+N 4 – ≤ 1,4 / ≤ 1 PRD8 3P+N 3P+N – ≤ 1,4 / ≤ 1 PRD8r 4P IT 4P ≤ 1,4 / ≤ 1,6 ≤ 1,4 / ≤ 1,6 PRD8 4P 4P ≤1/≤1 ≤1/≤1 CM: common mode – podélné přepětí (přepětí mezi pracovním vodičem a zemí (L-PE, N-PE)). DM: differential mode – příčné přepětí (přepětí mezi pracovními vodiči (L-N)). (1) Uoc: Napětí kombinovaného průběhu vlny: 10 kV.

Un – (V) Jmenovité napětí sítě

Uc – (V) Maximální trvalé pracovní napětí

Katalog. číslo

DM

CM

L/N

L/t

N/t

L/N

440 340 – 340 440 340 – 340

– – 260 340 – – 260 340

– – 340 – – – 340 –

16555 16556 16557 16442 16558 16443 16559 16659

340 340 – – 340 340 340 340 460 – – 460 340 340

– – 260 260 340 340 – – – 260 260 460 340 340

– – 340 340 – – – – – 340 340 – – –

16561 16566 16562 16567 16444 16667 16445 16568 16563 16564 16569 16597 16664 16669

340 – – 340 340 460 – – 460 340

– 260 260 340 – – 260 260 460 340

– 340 340 – – – 340 340 – –

16571 16672 16572 16446 16447 16573 16674 16574 16599 16673

340 – – 340 340 460 – – 460 340

– 260 260 340 – – 260 260 460 340

– 340 340 – – – 340 340 – –

16576 16677 16577 16448 16449 16578 16679 16579 16678 16680

– – ≤ 1,5 – – – ≤ 1,5 –

230

– – ≤ ≤ – – – – – ≤ ≤ – – –

230

– ≤ ≤ – – – ≤ ≤ – – – ≤ ≤ – – – ≤ ≤ – –

230/400

1,4 1,4

230/400

1,4 1,4

230 1,1 1,1 230/400 1,1 1,1

230 1 / ≤ 1,1 1 / ≤ 1,1 230/400 1 / ≤ 1,1 1 / ≤ 1,1

DM

Náhradní moduly Typ

Náhradní moduly pro

Kat. č.

C C C C C C C C C

PRD65r IT PRD65r PRD40r IT PRD40, PRD40r PRD20r IT PRD20, PRD20r PRD8r IT PRD8, PRD8r Pro všechny typy

16580 16681 16684 16685 16686 16687 16688 16689 16691

65-440 65-340 40-460 40-340 20-460 20-340 8-460 8-340 neutral

A-8

Pracovní kmitočet Pracovní napětí Trvalý pracovní proud Ic Doba odezvy Indikace konce životnosti: bílým/červeným mechanickým indikátorem Dálková indikace konce životnosti Typ připojovacích svorek Provozní teplota Normy

Bílá Červená

50/60 Hz 230/400 V AC < 1 mA < 25 ns je funkční konec životnosti kontaktem Z, V 250 V / 0,25 A šroubové svorky, 2,5 až 35 mm² –25 °C až +60 °C IEC 61643-1 T2 a ČSN EN 61643-11 Typ 2


Svodiče přepětí Quick PRD

Svodiče přepětí PRD umožňují rychlou výměnu poškozených modulů. Nabízejí dálkový přenos informace: „je třeba vyměnit modul“.

Tyto přístroje chrání elektronická zařízení proti atmosférickým přepětím způsobenými zásahem blesku. Součástí svodičů přepětí Quick PRD je vestavěný jistič, který slouží k odpojení svodiče po ukončení jeho životnosti. Každý svodič přepětí v této produktové řadě má specifické užití: ⚫ Ochrana přívodu (typ 2) ⚫ PRD Quick 40r je doporučen k užití pro vysokou úroveň rizika ⚫ PRD Quick 20r je doporučen k užití pro střední úroveň rizika ⚫ Ochrana u přístroje (typ 2 nebo 3) ⚫ PRD 8r zajišťuje sekundární ochranu zařízení a umísťuje se do kaskády se svodiči přepětí přívodu. Tento svodič přepětí je třeba umístit blízko chráněných zařízení, pokud ta jsou ve vzdálenosti větší než 30 m od svodiče přepětí přívodu.

Typ 2 nebo 3 s vyměnitelným modulem a integrovaným předjištěním

Technické údaje

Quick PRD 8r, 1P+N.

Pracovní napětí Zkratová odolnost odpojovače

230/400 V AC Ik = 25 kA (50 Hz)

Pracovní kmitočet Trvalý pracovní proud Ic

50/60 Hz < 1 mA

Doba odezvy Stupeň krytí

< 25 ns IP40 – čelní panel IK 05

Typ připojení Indikace konce životnosti

Šroubové svorky 2,5 až 35 mm² Na modulu bílá je funkční červená konec životnosti Pomocí páčky v poloze VYP (OFF) a červeného mechanického indikátoru Pomocí kontaktu Z/V 250 V stř. / 2 A pro dálkovou signalizaci –25 °C až +60 °C –40 °C až +70 °C IEC 61643-1 T2 a ČSN EN 61643-11 Typ 2 NF, KEMA KEUR 1P+N: 435 (Quick PRD 40r: 445) 3P: 665 (Quick PRD 40r: 700) 3P+N: 810 (Quick PRD 40r: 850)

Provozní teplota Skladovací teplota Normy Certifikace Hmotnost (g) Quick PRD 40r, 3P+N.

Schémata N

L1 L2 L3

L1 L2 L3 14 12 11

1P+N / 3P+N

14 12 11

3P

A-9


Svodiče přepětí Quick PRD Typ 2 nebo 3 s vyměnitelným modulem a integrovaným předjištěním


Počet pólů

Šíře v Imax (kA) modulech Max. 18 mm výbojový proud

In (kA) Up (Jistič+Svodič) (kV)(1) Uzemňovací soustava Jmenovitý Napěťová ochranná výbojový hladina proud CM DM L/t

N/t

Un (V) Uc (V) Jmenovité Maximální trvalé napětí pracovní napětí CM

L/N

Quick PRD40r Quick PRD40r 1P+N 4 40 20 – 1,5 2,5 TT a TN-S 230 Quick PRD40r 3P 6,5 2 – – TN-C a IT 230 V 230/400 Quick PRD40r 3P+N 7,5 – 1,5 2,5 TT a TN-S Quick PRD20r Quick PRD20r 1P+N 4 20 5 – 1,5 1,5 TT a TN-S 230 Quick PRD20r 3P 6,5 1,5 – – TN-C a IT 230 V 230/400 Quick PRD20r 3P+N 7,5 – 1,5 1,5 TT a TN-S Typ 2 / Typ 3 Quick PRD8r(2) Quick PRD8r 1P+N 4 8 2 – 1,5/1,5 1,2/1,4 TT a TN-S 230 Quick PRD8r 3P 6,5 1,2/1,4 – – TN-C a IT 230 V 230/400 Quick PRD8r 3P+N 7,5 – 1,5/1,5 1,2/1,4 TT a TN-S CM: common mode – podélné přepětí (přepětí mezi pracovním vodičem a zemí (L-PE, N-PE)). DM: differential mode – příčné přepětí (přepětí mezi pracovními vodiči (L-N)). (1) Up (jistič + svodič): celková hodnota, měřená mezi svorkovnicí jističe a PE svorkovnicí svodiče. (2) Uoc: Napětí kombinovaného průběhu vlny: 10 kV.

Katalog. číslo DM

L/t

N/t

L/N

– 350

264 – 264

350 – 350

16292 16293 16294

– 350

264 – 264

350 – 350

16295 16296 16297

– 350

264 – 264

350 – 350

16298 16299 16300

Náhradní moduly Typ

Náhradní moduly pro

Up (Modul) (kV)

Katalog. číslo

C C C C

Quick PRD40r Quick PRD20r Quick PRD8r Všechny svodiče

1,4 1,2 1,1 1,5

16310 16311 16312 16313

40-350 20-350 8-350 neutral-350

Náhradní moduly.

Příslušenství Držák zemnicí svorkovnice Typ

Pragma: zemnicí svorkovnice vyžaduje 1 držák a 1 sadu svorkovnice.

A-10

Kat. č.

Držák (sada)

L = 4 moduly

1 ks

PRA90053

Sada svorkovnice 25 mm²

L = 1 modul

5 ks

PRA90046


Svodiče přepětí Quick PF Typ 2 s integrovaným předjištěním v pevném provedení Chrání elektrické a elektronické vybavení před přepětím, způsobeným nepřímým zásahem blesku. Součástí typu Quick PF je integrovaný jistič, zemní svorkovnice a připojený zemnicí kabel. Odpovídá normám ⚫ ČSN EN 61643-11 typ 2. ⚫ IEC 60364-443 a 60364-534. Technické údaje ⚫ Jmenovité napětí sítě: ⚫ Typ 16617: 230 V AC; ⚫ Typ 16618: 230/400 V AC. ⚫ Kmitočet: 50 Hz. ⚫ Maximální trvalé pracovní napětí Uc: 275 V. ⚫ Maximální výbojový proud Imax (8/20): 10 kA. ⚫ Jmenovitý výbojový proud In (8/20): 5 kA. ⚫ Vypínací schopnost při 50 Hz: 6 kA. ⚫ Ochranná hladina (svodič přepětí + odpojovač) Up (In) < 1 500 V. ⚫ Indikace konce životnosti pomocí páčky v poloze VYP (OFF) a červeného mechanického indikátoru. ⚫ Připojení pomocí šroubových svorek 16 mm². ⚫ Stupeň krytí: svorky IP20, čelní panel IP40. ⚫ Hmotnost (g): ⚫ Typ 16617: 370; ⚫ Typ 16618: 640. ⚫ Provozní a skladovací teplota: –5 / +40 °C. ⚫ Dodávané příslušenství: ⚫ Zem: připojený kabel (žlutozelený kabel 16 mm²) pro připojení do zemnicí svorkovnice v rozvodnici; ⚫ 1 kabelová koncovka pro 16 mm² zemnicí kabel; ⚫ Quick PF 1P+N: 2 zubové propojovací lišty pro elektrické propojení mezi svodičem přepětí a vstupním chráničem (1 namontovaná (osová vzdálenost zubů: 9 mm), 1 dodávaná (osová vzdálenost zubů: 18 mm)). Typ

Počet pólů

In (kA) MC/ MD

Quick PF

1P + N 5 3P + N 5

Imax (kA)

Up (kV)

Uc (V) MC/ MD

Un V AC

10 10

1,5 1,5

275 275

230 2 230/400 5

Šíře v Katalog. modulech číslo 18 mm 16617 16618

Pomocný kontakt SR Pomocný kontakt SR umožňuje dálkovou signalizaci stavu svodiče Quick PF. Typ

Kontakt


Kat. č.

SR

Přepínací

0,5

16619

A-11


Svodiče přepětí PF

Řada svodičů přepětí PF v jednodílném pouzdru je určena pro uzemňovací soustavy: TN-C, TN-S, TT. Svodiče přepětí typu 2 jsou testovány proudovou vlnou tvaru 8/20 μs. Svodiče přepětí typu 3 jsou testovány kombinovanou proudovou vlnou 12/50 μs a 8/20 μs.

Každý svodič přepětí v této produktové řadě má specifické užití. ⚫ Ochrana přívodu (typ 2) ⚫ PF65(r) je doporučen k užití pro velmi vysokou úroveň rizika (silně exponované místo provozu). ⚫ PF40(r) je doporučen k užití pro vysokou úroveň rizika. ⚫ PF20(r) je doporučen k užití pro střední úroveň rizika. ⚫ Sekundární ochrana (typ 2 nebo 3) ⚫ PF8 zajišťuje sekundární ochranu zařízení a umisťuje se do kaskády se svodiči přepětí přívodu. Tento svodič přepětí je nutný, pokud je chráněné zařízení ve vzdálenosti větší než 30 m od svodiče přepětí přívodu.

Typ 2 nebo 3 v pevném provedení

Svodiče přepětí PF s indikací „r“ umožňují dálkovou signalizaci informace: „svodič přepětí nutno vyměnit“. Maximální výbojový proud (Imax)

Typ ochrany Přívod

65 kA Velmi vysoká úroveň rizika (silně exponované místo provozu)

Sekundární (typ 2 nebo 3)

PF65

40 kA Vysoká úroveň rizika

PF40

20 kA Střední úroveň rizika

PF20

1P+N.

8 kA PF8

3P+N.

A-12

N

L1

L2

L3

N

L1

L2

L3

Síť 1P+N

3P+N

1P

2P

3P

4P



Jistič pro odpojení svodiče

15585

TT & TN TT & TN-S TN TN-C TT & TN-S TT & TN-S TN-S

PF65 1P PF65 1P+N PF65 2P PF65 3P PF65r 3P+N PF65 3P+N PF65r 4P

50 A char. C

15590 15588

TT & TN TT & TN-S TN TN-C TT & TN-S TT & TN-S TN-S TN-S

PF40 1P PF40 1P+N PF40 2P PF40 3P PF40r 3P+N PF40 3P+N PF40r 4P PF40 4P

40 A char. C

PF20 PF20 PF20 PF20 PF20 PF20

25 A char. C

15593

TT & TN TT & TN-S TN TN- C TT & TN-S TN-S

15596

TT & TN TT & TN-S TN TN-C TT & TN-S TN-S

PF8 PF8 PF8 PF8 PF8 PF8

15683 15684 15584 15581 15685 15586

15686 15687 15587 15582 15690 15688

15691 15692 15592 15597 15693

15694 15695 15595 15598 15696


￭￭

￭￭

1P 1P+N 2P 3P 3P+N 4P

1P 1P+N 2P 3P 3P+N 4P

20 A char. C

A-13


Svodiče přepětí PF Typ 2 nebo 3 v pevném provedení


Počet pólů




Up – (kV) Napěťová ochranná hladina CM L/t

N/t

PF65 PF65 1P 1P 1 65 20 ≤ 1,5 – PF65 1P+N 1P+N 2 – ≤ 1,5 PF65 2P 2P ≤ 1,5 ≤ 1,5 PF65 3P 3P 4 ≤ 1,5 – PF65r 3P+N 3P+N – ≤ 1,5 PF65 3P+N 3P+N – ≤ 1,5 PF65r 4P 4P ≤ 1,5 ≤ 1,5 PF40 PF40 1P 1P 1 40 15 ≤ 1,5 – PF40 1P+N 1P+N 2 – ≤ 1,5 PF40 2P 2P ≤ 1,5 ≤ 1,5 PF40 3P 3P 4 ≤ 1,5 – PF40r 3P+N 3P+N – ≤ 1,5 PF40 3P+N 3P+N – ≤ 1,5 PF40r 4P 4P ≤ 1,5 ≤ 1,5 PF40 4P 4P ≤ 1,5 ≤ 1,5 PF20 PF20 1P 1P 1 20 5 ≤ 1,1 – PF20 1P+N 1P+N 2 – ≤ 1,5 PF20 2P 2P ≤ 1,1 ≤ 1,1 PF20 3P 3P 4 ≤ 1,1 – PF20 3P+N 3P+N – ≤ 1,5 PF20 4P 4P ≤ 1,1 ≤ 1,1 Typ 2 / Typ 3 PF8(1) PF8 1P 1P 1 8 2,5 ≤ 1 / ≤ 1,1 – PF8 1P+N 1P+N 2 – ≤ 1,5 / ≤ 1,2 PF8 2P 2P ≤ 1 / ≤ 1,1 ≤ 1 / ≤ 1,1 PF8 3P 3P 4 ≤ 1 / ≤ 1,1 – PF8 3P+N 3P+N – ≤ 1,5 / ≤ 1,2 PF8 4P 4P ≤ 1 / ≤ 1,2 ≤ 1 / ≤ 1,2 CM: common mode – podélné přepětí (přepětí mezi pracovním vodičem a zemí (L-PE, N-PE)). DM: differential mode – příčné přepětí (přepětí mezi pracovními vodiči (L-N)). (1) Uoc: Napětí kombinovaného průběhu vlny: 10 kV.

Pracovní kmitočet Pracovní napětí Ic stálý pracovní proud Doba odezvy Indikace konce životnosti: zeleným/červeným mechanickým indikátorem Dálková indikace konce životnosti Typ připojovacích svorek Provozní teplota Normy

A-14

Zelená Červená

50/60 Hz 230/400 V AC < 1 mA < 25 ns je funkční konec životnosti kontaktem Z, V 250 V / 0,25 A šroubové svorky, 2,5 až 35 mm² –25 °C až +60 °C IEC 61643-1 T2 a ČSN EN 61643-11 Typ 2

Un – (V) Jmenovité napětí sítě

Uc – (V) Maximální trvalé pracovní napětí

Katalog. číslo

DM

CM

L/N

L/t

N/t

L/N

340 – 340 340 – – 340

– 260 340 – 260 260 340

– 340 – – 340 340 –

15683 15684 15584 15581 15685 15586 15585

340 – 340 340 – – 340 340

– 260 340 – 260 260 340 340

– 340 – – 340 340 – –

15686 15687 15587 15582 15690 15688 15590 15588

340 – 340 340 – 340

– 260 340 – 260 340

– 340 – – 340 –

15691 15692 15592 15597 15693 15593

340 – 340 340 – 340

– 260 340 – 260 340

– 340 – – 340 –

15694 15695 15595 15598 15696 15596

– ≤ 1,5 – – ≤ 1,5 ≤ 1,5 –

230

230/400

– ≤ 1,5 – – ≤ 1,5 ≤ 1,5 – –

230

– ≤ 1,1 – – ≤ 1,1 –

230

– ≤ 1,1 / ≤ 1 – – ≤ 1,1 / ≤ 1 –

230

230/400

230/400

230/400

DM


Svodiče přepětí PRD-DC

Odnímatelné svodiče přepětí PRD-DC umožňují výměnu vložek. Ke včasnému upozornění slouží dálková signalizace.

Svodič přepětí PRD-DC pro stejnosměrný proud je určen k ochraně fotovoltaických panelů a „DC“ vstupu invertoru před přepětím způsobeným úderem blesku.

Odnímatelné svodiče přepětí pro DC obvody fotovoltaických elektráren

Měl by být instalován v rozvaděči uvnitř budovy. Pokud je montován venku, musí být v provedení odolném vůči vlivu povětrnosti. Vyjímatelné svodiče přepětí PRD-DC umožňují rychlou výměnu poškozených vložek. Umožňují dálkovou signalizaci – zaslání zprávy „vložka se musí vyměnit“.

Všeobecné technické údaje Pracovní kmitočet Doba odezvy Stupeň krytí

Typ zapojení Signalizace konce životnosti

PRD40r-600DC 2P

Šířka v modulech 18 mm Pracovní teplota Skladovací teplota Normy Certifikace Hmotnost (g)

Stejnosměrný proud < 25 ns IP u svorek: IP20 IP na čelním panelu: IP20 IK03 Tunelové svorky, 2,5–35 mm² Na vložkách Bílá Pracovní stav Červená Na konci životnosti Vzdáleným NO/NC signalizačním kontaktem 250 V AC / 0,25 A 3 od –25 °C do +60 °C od –40 °C do +85 °C IEC 61643-1 T2 a ČSN EN 61643-11 Typ 2 e PRD 40r-600DC: 400 PRD 40r-1000DC: 400

Schémata L+ L-

L+ 14

14 12 11

12 11

PRD40r-1000DC 2P PRD 40r-600DC 2P.

PRD 40r-1000DC 2P.

A-15


Svodiče přepětí PRD-DC Odnímatelné svodiče přepětí pro DC obvody fotovoltaických elektráren

Technické údaje Katalogová čísla

PRDr-DC PRD40r-600DC 2P PRD40r-1000DC 2P


40 40


15 15

Up – (kV DC) Úroveň ochrany CM

Uc – (V DC) Maximální trvalé pracovní napětí

Un – (V DC) Jmenovité napětí sítě DM

CM

L+/t

L–/t

L+/L-

L+/t

L–/t

L+/L-

1,6 3,9

1,6 3,9

2,8 3,9

600 1230

600 1230

840 1230

600 1000

Uoc stc (V DC) Napětí na prázdno

Katalog. číslo

600 1000

16434 16436

DM

Výměnné vložky

Výměnné vložky.

Typ

Výměnné vložky pro

Katalog. číslo

C 40-460 C 40-340 C neutral-340

PRD 40r-1000DC PRD 40r-600DC PRD 40r-600DC

16684 16685 16691

Zapojení If d ≤ 30 m N L

d1 + d2 ≤ 50 cm

PRDr-DC

d ≤ 30 m

If d ≥ 30 m N L

d1 + d2 ≤ 50 cm

PRDr-DC 1

d ≤ 30 m

A-16


Svodiče přepětí PRC, PRI

Ochrana telefonních, datových linek a PLC proti přepětí způsobených úderem blesku.

Funkce

16337

pro obvody automatizace a komunikace

Ochrana analogových telefonních linek: svodiče přepětí PRC zapojené v sérii na vstupu slouží k ochraně telefonních linek, PABX, modemy (včetně ADSL) atd. Ochrana 2 a 4 vodičových nízkoúrovňových linek: svodiče přepětí PRI slouží k ochraně obvodů měření a PLC (napájecí vstupy DC do 53 V a napájecí vstupy AC až do 37 V). Vstupní proud nesmí přesáhnout 300 mA.

16339

Linka L1 Linka L2 – – t IN OUT PRC

Vodič 7-8 Vodič 11-12 – – Vodič 3 Vstupní strana Chráněná strana

Linka Linka Linka Linka t IN OUT PRI

L1 L2 L’1 L’2

Jmenovité napětí (Un)

< 130 V AC

48 V DC

Funkce Analogové telefonní sítě Telefonní přenašeče Digitální telefonní sítě Automatizační sítě Obvody malého napětí (12…48 V) xDSL kompatibilní

￭￭ – – – ￭

– ￭￭￭￭

Vodič 5-6 Vodič 11-12 Vodič 1-2 Vodič 7-8 Vodič 3-4-9-10 Vstupní strana Chráněná strana

Technické údaje Katalogové číslo Počet chráněných linek Šířka v modulech 18 mm Kategorie testu IEC/VDE Maximální trvalé napětí (Uc) Ochranná hladina (Up) Jmenovitý výbojový proud (8/20) (In) Maximální výbojový proud (8/20) (Imax) Doba odezvy Jmenovitý impulzní proud Jmenovitý proud (In) Sériový rezistor Způsob ukončení funkce Váha (g) Provozní teplota Skladovací teplota Stupeň krytí na svorkách na čele IK

PRC

PRI

16337 2 1 C1, C2, C3, D1, B2 180 V DC, 130 V AC 300 V 10 kA 18 kA < 500 ns 100 A 450 mA (až do 45 °C) 2,2 Ω Ztráta vytáčecího tónu 25 –40 °C až +85 °C –25 °C až +60 °C IP20 IP40 05

16339 2 1 C1, C2, C3, D1, B2 53 V DC, 37 V AC 70 V 10 kA 10 kA ≤ 1 ns 70 A 300 mA (až do 45 °C) 4,7 Ω Ztráta přenosu 65 –40 °C až +85 °C –25 °C až +60 °C IP20 IP40 05

A-17

Svodiče přepětí PRC a PRI

Zapojení Slaněný: 0,2…2,5 mm² Tuhý: 0,2…4 mm² 8 mm 3 mm

0,8 N.m

PRC

PRI

Přepínače

Analogové vstupy

A-18


Předjištění svodičů přepětí Obsah

Strana Tabulka doporučeného předjištění svodičů přepětí Schneider Electric

B-2

B-1

Předjištění svodičů přepětí

Tabulka doporučeného předjištění svodičů přepětí Schneider Electric

Principy předjištění svodičů přepětí naleznete na straně D-19 až D-21. Porovnání vlastností předjištění jističem nebo pojistkou viz stranu D-26 a D-27.

Výrobcem testované kombinace Typ Typ 1

Svodič přepětí

Imax/ Iimp

PRF1 Master

35 kA(1)

PRD1 Master PRD1 25r PRF1 12,5r

(1)

25 kA

Ik 6 kA

10 kA

70 kA

NG125L 80 A char. C

Pojistka NH 50 A gG max.

C60H 50 A char. C

NG125N (NG125L pro 1P&2P) 50 A char. C

Pojistka NH 50 A gG max.

C60N 40 A char. C

C60H 40 A char. C

NG125N (NG125L pro 1P&2P) 40 A char. C

Pojistka 22×58 40 A gG max.

Předjištění integrováno ve svodiči C60N 25 A char. C

100 kA

NG125L 80 A char. C

C60N 50 A char. C PF40/ PRD40r 40 kA(2)

Typ 3

50 kA NSX160H 160 A

C120H 80 A char. C nebo NG125N 80 A NG125N 80 A char. C char. C

PF65/ PRD65r 65 kA(2)

Quick PRD20r Quick PF10 10 kA(2) PF8/ PRD8r 8 kA(2)

36 kA

NG125N 80 A char. C NG125N 80 A char. C

12,5 kA(1)

Quick PRD 40r PF20/ PRD20r 20 kA(2)

25 kA

NSX160F 160 A

C120H 80 A char. C Typ 2

15 kA

C60H 25 A char. C

Kontaktujte nás (kaskádování) C60L 25 A char. C

Předjištění integrováno ve svodiči

Pojistka 22×58 25 A gG max. Kontaktujte nás (kaskádování)

Integrováno C60N 20 A char. C

Quick PRD8r

C60H 20 A char. C

C60L 20 A char. C

Předjištění integrováno ve svodiči

NG125L 20 A char. C Kontaktujte nás (kaskádování)

Ik: efektivní hodnota zkratového proudu v místě instalace. (1) Iimp. (2) Imax.

Alternativa jištění pomocí pojistek (maximální jmenovitá hodnota a typ pojistky) Typ

Svodič přepětí

Imax/ Iimp

Ik 6 kA

10 kA

15 kA

25 kA

36 kA

50 kA

PRF1 Master 35 kA(1) NH 250 A gG max. NH 250 A gG max PRD1 Master 25 kA(1) PRD1 25r NH 125 A gG max. PRF1 12,5r 12,5 kA(1) NH 50 A gG max. NH 50 A gG max. Typ 2 PF65/ PRD65r 65 kA(2) 22×58 40 A gG max. PF40/ PRD40r 40 kA(2) Quick PRD 40r Předjištění integrováno ve svodiči Kontaktujte nás (kaskádování) PF20/ PRD20r 20 kA(2) 22×58 25 A gG max. Quick PRD20r Předjištění integrováno ve svodiči Kontaktujte nás (kaskádování) Integrováno Quick PF10 10 kA(2) 22×58 20 A gG max. Typ 3 PF8/ PRD8r 8 kA(2) Quick PRD8r Předjištění integrováno ve svodiči Kontaktujte nás (kaskádování) Ik: efektivní hodnota zkratového proudu v místě instalace (1) Iimp. (2) Imax. Typ 1

B-2

70 kA

100 kA


Rozměry Obsah

Strana Typ PRF1 12,5r, PRF1 Master, PRD1 Master, PRD1 25r

C-2

Typ PRC, PRI, PF, PRD, PRD-DC

C-3

Typ Quick PF, Quick PRD

C-4

C-1

Rozměry

Typ PRF1 12,5r, PRF1 Master, PRD1 Master, PRD1 25r

PRF1 12.5r

PRF1 Master

1P + N

3P

7

44

30

151,5

20

45 81

7

74 36

46,5

72

72

64 44

84

36

3P + N

PRD1 Master 64 144

108

7

44

20

45 90

72

1P

1P + N

3P

99

36

3P + N

PRD1 25r 64 108

7

44

20

45 90

144

1P

C-2

1P + N

3P

3P + N

99

72

36

Rozměry

Typ PRC, PRI, PF, PRD, PRD-DC

PRC a PRI 66 52

18

90

45

PF 36

72

Y

Y

1P

X

X

Y

1P + N, 2P

81,4

X

81,4

X

81,4

81,4

40,7

18

Z

63,3 69

3P, 3P + N, 4P

PRD 36

54

72

Y

Y

1P

Y

1P + N, 2P

X

Y

3P

3P + N, 4P

81,4

X

81,4

X

81,4

81,4

X

81,4

40,7

18

X

Z

63,7 69,2

PRD-DC

Y

81,4

X

81,4

40,7

54

X

Z

63,7 69,2

C-3

Rozměry

Typ Quick PF, Quick PRD

Quick PF

SR pro Quick PF

52 35,3

88,4

74,1 43,8 16,2

8,6 6,5

63,3 43,8 16,2

5,5

16,1

16

106,7

20 24,8 85,3

42,7

5,3

43,3

109,8

45,3

40,7

5,6

68,3 43,8 16,2

1P + N

3P + N

Quick PRD

C-4

3P

91,4 103,8

91,4 103,9

91,4 103,9

1P + N

75,9 68,8

131,5

113,6

72

3P + N


Obsah

Strana 1. 1.1 1.1.1 1.2 1.3 1.3.1 1.3.2 1.4

Charakteristiky přepětí atmosférického původu Definice přepětí Různé typy přepětí Charakteristiky přepětí atmosférického původu Účinky na elektrické instalace Důsledky úderu blesku Různé módy přepětí Parametry vln bleskového proudu

2. 2.1 2.1.1 2.2. 2.2.1 2.2.2

Princip ochrany před bleskem Všeobecné zásady Postupy snížení rizika úderu blesku Vnější systém ochrany před bleskem 3 typy jímacích zařízení Důsledky funkce vnějšího systému ochrany na zařízení elektrické instalace 2.3. Vnitřní systém ochrany elektrické instalace 2.3.1 Vytvoření systému ochrany 2.4 Přepěťová ochranná zařízení (SPD) 2.4.1 Charakteristiky SPD 3. 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.3

D-2 D-2 D-2 D-3 D-3 D-4 D-5 D-29 D-7 D-7 D-7 D-7 D-7 D-8 D-9 D-9 D-10 D-11 D-12 D-12 D-13 D-13 D-14

3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.4 3.4.1 3.4.2 3.5 3.5.1 3.6 3.6.1 3.6.2 3.6.3 3.6.4 3.6.5 3.7

Projekt systému ochran elektrické instalace Projektová pravidla Součásti ochranného systému Umístění a typ SPD Rozložení ochranných hladin Volba základních parametrů SPD v závislosti na vlastnostech instalace Pracovní napětí Uc Napěťová ochranná hladina Up (při In) Počet pólů Volba SPD Typ 1 Impulsní proud Iimp Zhášecí následný proud Ifi Volba SPD Typ 2 Maximální výbojový proud Imax Volba vnější zkratové ochrany (SCPD) Rizika hrozící na konci života SPD Parametry externího SCPD Způsob instalace externího SCPD Záruka koordinace ochran Souhrn charakteristik externího SCPD Koordinační tabulka SPD a ochranného zařízení

4. 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.2

Instalace SPD Připojení Zapojení SPD v plastové rozvodnici Zapojení SPD v kovové rozvodnici Průřez vodiče Zásady řešení kabeláže

D-22 D-22 D-22 D-23 D-23 D-24

5. 5.3 5.3.1 5.3.2 5.4 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.5 5.6

Doplňující technické informace Indikátory provozního stavu svodiče přepětí Místní a dálková signalizace Údržba na konci života svodiče Podrobné charakteristiky vnějšího SCPD Necitlivost na vlny proudu Instalovaná napěťová ochranná hladina Up Ochrana proti impedančním zkratům Šíření vlny atmosférického přepětí Příklad bleskového proudu v soustavě TT

D-26 D-26 D-26 D-26 D-26 D-26 D-27 D-27 D-28 D-29

D-15 D-15 D-15 D-17 D-18 D-18 D-18 D-18 D-18 D-19 D-19 D-19 D-20 D-21 D-21 D-21

D-1


1. Charakteristiky přepětí atmosférického původu

1.1 Definice přepětí 1.1.1 Různé typy přepětí Přepětí vzniká přiložením napěťového impulsu nebo napěťové vlny na průběh normálního síťového napětí (viz obr. 1). Napětí

Impuls odpovídající úderu blesku (trvání = 100 μs) "Spínací přepětí" Tlumená přepěťová vlna (f = 100 kHz až 1 MHz)

Čas

Obr. 1: Příklady typů přepětí.

Tento typ přepětí je charakterizován (viz obr. 2): ⚫ Dobou čela (tf) měřenou v μs; ⚫ Strmostí nárůstu napětí S, měřenou v kV/μs. Přepětí způsobuje rušení elektrických zařízení a vyvolává vyzařování elektromagnetického pole. Navíc v době trvání přepětí (T) prochází elektrickými obvody rázová energetická vlna, která může zničit elektrická zařízení.

Napětí (V nebo kV)

U max

50 %

Čas Doba čela (tf) Doba trvání přepětí (T)

Obr. 2: Hlavní parametry vlny přepětí.

Existují čtyři typy přepětí, které mohou rušit elektrické instalace a spotřebiče. ⚫ Spínací přepětí: Vysokofrekvenční přepětí na napěťový impuls (viz obr. 1) způsobený přechodnou změnou ustálených provozních podmínek elektrické sítě (při spínacích operacích). ⚫ Přechodné přepětí o průmyslové frekvenci: Přepětí, které má stejnou frekvenci jako síť (50, 60 nebo 400 Hz). Je způsobeno trvalou změnou provozních podmínek (po vzniku poruch: porucha izolace, přerušení středního vodiče atd.). ⚫ Přepětí způsobené elektrostatickými výboji: Přepětí s velmi vysokou frekvencí, ale s velmi krátkým trváním (několik nanosekund), které vzniká vybitím nahromaděného elektrostatického náboje (například osoba chodící po koberci v obuvi s izolační podrážkou se nabije na napětí několik kV). ⚫ Atmosférické přepětí.

D-2

Několik čísel o úderech blesku Údery blesku vytvářejí nesmírně velké množství impulsní elektrické energie (viz obr. 4). ⚫ S proudy několik tisíc ampérů (při napětí několik tisíc voltů). ⚫ O vysoké frekvenci (přibližně 1 megahertz). ⚫ S krátkou dobou trvání (od mikrosekund do milisekund).

1.2 Charakteristiky přepětí atmosférického původu Okolo povrchu Země se neustále vytvářejí bouřky v počtu 2000 až 5000. Při bouřkách vznikají blesky, které představují vážné riziko pro osoby i zařízení. Při této bouřkové činnosti dopadá za každou sekundu na zemský povrch 30 až 100 úderů blesku. Za každý rok dopadne na zem celkově okolo 3 miliard úderů blesků. Tabulka na obrázku 3 ukazuje charakteristiky bleskových výbojů. Z údajů je zřejmé, že 50 % úderů blesku má amplitudu proudu větší než 33 kA a 5 % větší než 65 kA. Proto je energie při úderech blesku velmi vysoká. Pravděpodobnost vzniku (%)

Vrcholový proud (kA)

Strmost S (kA/μs)

95 50 5 1 0

7 33 65 140 270

9,1 24 65 95

Obr. 3: Parametry bleskového výboje podle normy ČSN EN 62305.

Bleskový proud

Hlavní výboj

l

Následné výboje

l/2

t1 t2 Obr. 4: Příklad průběhu bleskového proudu.

t3

Čas

Blesky rovněž způsobí velké množství požárů, většinou v zemědělských oblastech (zničení budov, vyřazení objektů z činnosti). Velké riziko úderu blesku je především u vysokých budov.

1.3 Účinky na elektrické instalace Blesky ničí elektrické a elektronické systémy, obzvláště: transformátory, elektroměry, domácí spotřebiče v obytných budovách nebo v průmyslu. Cena za opravy škod způsobených bleskem je velmi vysoká. Je ale velmi obtížné ocenit další související důsledky, jako jsou: ⚫ Elektromagnetické rušení při úderech blesku do počítačových a telekomunikačních sítí; ⚫ Výpadky provozů a technologií v důsledku poruch v řídicích a regulačních systémech. Navíc finanční ztráty při vyřazení strojů a výrobních procesů z činnosti mohou být daleko vyšší, než je cena samotných zničených strojů.

D-3


1. Charakteristiky přepětí atmosférického původu Pokračování

Blesk je vysokofrekvenční elektrický jev, který je provázen přepětím na vodivých částech, zejména na elektrických spotřebičích, kabelech a vedeních.

1.3.1 Důsledky úderu blesku Blesk může mít pro elektrické a elektronické systémy v budově dva typy účinků: ⚫ Přímý úder do budovy (viz obr. 5a); ⚫ Nepřímé účinky při úderu blesku v blízkosti budovy: ⚫ Úder do venkovního elektrického vedení, které napájí budovu (obr. 5b). Vlna přepětí a nadproudu se může šířit na vzdálenost několika kilometrů od místa úderu; ⚫ Úder blesku do blízkosti elektrického vedení (obr. 5c). Bleskový proud vyzařuje elektromagnetické pole, které indukuje přepětí a velké proudy v elektrických napájecích obvodech. ⚫ V posledních dvou výše uvedených případech se nebezpečné proudy a napětí přenášejí elektrickou napájecí sítí. ⚫ Blesk, který udeří v blízkosti budovy (obr. 5d), způsobí okolo místa úderu nebezpečný nárůst potenciálu země. a b Elektrická instalace

c d

Zemnicí přívod Obr. 5: Různé typy účinků blesku.

Ve všech těchto případech mohou být důsledky úderu blesku na elektrické rozvody a spotřebiče velmi dramatické.

Úder blesku do nechráněné budovy

Úder blesku v blízkosti budovy

Elektrická instalace



Zemnicí přívod

Zemnicí přívod

Zemnicí přívod

Bleskový proud proteče do země konstrukčními částmi budovy, které jsou více či méně vodivé. Proud má destruktivní účinky: ⚫ Tepelné – velmi silné zahřátí materiálů, které způsobí požár; ⚫ Mechanické – deformace částí stavby; ⚫ Vzplanutí a výbuch zapálený jiskrami – extrémně nebezpečný jev při přítomnosti hořlavých nebo explozivních materiálů (uhlovodíky, hořlavý prach atd.). Budova a její vnitřní instalace jsou celkově zničené Obr. 6: Důsledky úderu blesku.

D-4

Úder blesku do blízkosti venkovního vedení

Bleskový proud indukuje přepětí do rozvodné sítě. Tato přepětí se šíří elektrickým vedením a ohrožují zařízení uvnitř budov.

Při úderu blesku vznikají stejná přepětí, jako byla popsána ve vedlejším případě. Navíc proniká bleskový proud ze země do elektrické instalace a způsobuje poruchy zařízení.

Elektrická instalace uvnitř budovy je celkově zničena

1.3.2 Různé módy přepětí ⚫ Podélné přepětí Podélná přepětí se vyskytují mezi živými částmi a zemí: fáze/zem nebo střední vodič/zem (viz obr. 7). Tato přepětí jsou nebezpečná obzvláště pro zařízení, jejichž kostra je uzemněna z obavy před průrazem izolace. F Zařízení I mc

N

Podélné přepětí I mc

Obr. 7: Podélné přepětí.

⚫ Příčné přepětí Příčná přepětí se objevují mezi živými vodiči: fáze/fáze nebo fáze/střední vodič (viz obr. 8). ⚫ Tato přepětí jsou obzvláště nebezpečná pro elektronická zařízení, citlivý hardware jako jsou počítače atd. I md

F

N

Příčné přepětí

Zařízení I md

Obr. 8: Příčné přepětí.

D-5


1. Charakteristiky přepětí atmosférického původu Pokračování 1.4 Parametry vln bleskového proudu Analýzy tohoto jevu umožnily definovat tvary vln bleskového proudu a napětí. ⚫ Normy IEC (EN/ČSN) uvažují dva typy proudových vln: ⚫ Vlna 10/350 μs charakterizuje proudovou vlnu přímého úderu blesku (obr. 9); I Max. 100 % 50 % t (μs)

10 350 Obr. 9: Vlna proudu 10/350 μs.

⚫ Vlna 8/20 μs charakterizuje proudovou vlnu nepřímého úderu blesku (obr. 10). I Max. 100 % 50 % t (μs)

8 20 Obr. 10: Vlna proudu 8/20 μs.

Tyto dva typy vln bleskového proudu se používají k definování zkoušek přepěťových ochranných zařízení SPD (norma ČSN EN 61643-11) a odolnosti zařízení proti účinkům bleskových proudů. Vrcholová hodnota vlny proudu charakterizuje intenzitu úderu blesku. ⚫ Přepětí při úderu blesku je charakterizováno vlnou napětí 1,2/50 μs (obr. 11). Tento tvar vlny se používá k ověřování odolnosti zařízení proti přepětím atmosférického původu (impuls napětí podle IEC 61000-4-5). U Max. 100 % 50 %

1,2 50 Obr. 11: Vlna napětí 1,2/50 μs.

D-6

t (μs)


2. Princip ochrany před bleskem

Systém chránící budovu před účinky blesku musí zahrnovat: ⚫ Ochranu konstrukce budovy před přímým úderem blesku; ⚫ Ochranu elektrické instalace před přímým a nepřímým úderem blesku.

2.1 Všeobecné zásady 2.1.1. Postupy snížení rizika úderu blesku Základní princip ochrany instalace před riziky plynoucími z úderu blesku je zabránit, aby rušivá energie vstoupila do citlivých zařízení. K tomu je nezbytné: ⚫ Zachytit bleskový proud a svést jej do země co možná nejpřímější cestou (která je vzdálená od citlivých zařízení); ⚫ Provést potenciálové vyrovnání instalace; Potenciálového vyrovnání se dosáhne pomocí pospojování vodiči, které je doplněno instalací přepěťových ochranných zařízení (SPD) nebo jiskřišti (jako je jiskřiště na stožáru antény); ⚫ Minimalizovat indukční a nepřímé účinky instalací SPD a filtrů; K odstranění nebo potlačení přepětí se používají dva systémy. Jsou známé jako vnější systém ochrany před bleskem (chránící budovu) vnitřní systém ochrany před bleskem (chránící instalaci uvnitř).

2.2. Vnější systém ochrany před bleskem Účelem vnějšího systému ochrany je chránit budovu před přímým úderem blesku. Systém se skládá z: ⚫ Jímacího zařízení (hromosvodu); ⚫ Svodů, které mají odvést bleskový proud do země; ⚫ Uzemnění pomocí radiálních pásků; ⚫ Propojek mezi všemi vodivými částmi budovy a svody bleskového proudu (zajišťují potenciálové vyrovnání). Pokud se mezi vodiči, kterými protéká bleskový proud do země a jinými uzemněnými částmi umístěnými v blízkosti objeví rozdíl potenciálů, dojde mezi nimi k destruktivním přeskokům.

2.2.1. 3 typy jímacích zařízení Používají se tři typy jímacích zařízení vnější ochrany budovy. ⚫ Jednoduchý tyčový hromosvod Je tvořen špičatou kovovou tyčí umístěnou na vrcholu budovy. Tyč je spojena se zemí jedním nebo více svody (často měděnými pásky) (viz obr. 12) Jednoduchá jímací tyč

Svod měděným páskem

Zkušební svorka

Uzemnění pomocí radiálních pásků

Obr. 12: jednoduchý tyčový hromosvod.

D-7


2. Princip ochrany před bleskem Pokračování

Pocínované měděné lano 25 mm²

d > 0,1 v

Kovový stožár

v


Obr. 13: Venkovní jímací vedení.

⚫ Stožáry s nataženým jímacím vedením Vodiče jímacího vedení jsou nataženy nad objektem, který má být chráněn. Tato jímací zařízení se používají pro speciální stavby, jako jsou raketová sila, vojenské systémy a jako ochrana venkovních silových vedení vysokého a velmi vysokého napětí (viz obr. 13). ⚫ Mřížová jímací soustava (Faradayova klec) Tato jímací soustava obsahuje vícenásobné svody umístěné symetricky vně budovy (obr. 14). Tento princip se užívá na ochranu objektů, ve kterých jsou umístěna citlivá zařízení. To jsou například počítače nebo výrobní zařízení s mikroprocesorovým řízením.

2.2.2. Důsledky funkce vnějšího systému ochrany na zařízení elektrické instalace Obr. 14 Mřížová jímací soustava (Faradayova klec).

50 % bleskového proudu svedeného vnějším ochranným systémem do země proniká zpět do uzemňovací soustavy elektrické instalace (viz obr. 15). Vzniklý nárůst potenciálu na kostrách elektrických zařízení velmi často převyšuje izolační pevnost vodičů různých sítí (rozvod nn, telekomunikace, video kabely atd). Navíc bleskový proud tekoucí svody indukuje přepětí v elektrické instalaci.

Vnější systémy ochrany budovy před bleskem nechrání elektrickou instalaci. Ta musí být vybavena vlastním ochranným systémem.

Elektrická instalace I i

Uzemňovací vodiče Obr. 15: Zpětný proud při přímém úderu blesku.

D-8

SPD – Surge Protective Device = Svodič přepětí.

2.3. Vnitřní systém ochrany elektrické instalace Hlavním cílem systému ochrany elektrické instalace je omezit přepětí na velikost akceptovatelnou pro zařízení. Systém ochrany elektrické instalace se skládá z: ⚫ Jednoho nebo více SPD (svodič přepětí) v závislosti na konfiguraci budovy; ⚫ Pospojování pro vyrovnání potenciálů: mřížové propojení vodivých živých částí.

2.3.1. Vytvoření systému ochrany Postup vytvoření ochrany elektrických a elektronických systémů budovy je následující. Shromáždění potřebných informací ⚫ Identifikovat všechna citlivá zařízení a spotřebiče a jejich umístění v budově. ⚫ Identifikovat všechny elektrické a elektronické systémy a k nim příslušející místa vstupů sítí do budovy. ⚫ Zkontrolovat, zda je na budově nebo v její blízkosti instalován hromosvod. ⚫ Obeznámit se s předpisy platnými pro budovu a lokalitu. ⚫ Vyhodnotit riziko úderu blesku podle geografického umístění budovy, způsobu elektrického napájení, pravděpodobnosti úderu blesku atd. Respektování zásad řešení ⚫ Instalace mřížové sítě ekvipotenciálního pospojování. ⚫ Instalace SPD ve vstupním elektrickém rozváděči nn. ⚫ Instalace dalších SPD v jednotlivých podružných rozváděčích, odkud jsou napájena blízká citlivá zařízení (viz obr. 16).

Typ 2 Napájení vn Typ 2 Typ 2 Typ 1 Podzemní vedení vn

Je-li L>30m

Typ 2

Napájení vn

Typ 3 Typ 2 Podzemní vedení vn

Je-li L>30m

Obr. 16: Příklad ochrany rozlehlé elektrické instalace.

D-9


2. Princip ochrany před bleskem Pokračování

Přepěťová ochranná zařízení (SPD) se používají v silových elektrických sítích, telefonních sítích a na telekomunikačních a řídicích sběrnicích.

2.4 Přepěťová ochranná zařízení (SPD) Přepěťová ochranná zařízení (SPD) jsou součástí ochranného systému elektrické instalace. SPD je zapojeno v silovém napájecím obvodu paralelně ke svorkám chráněného elektrického spotřebiče (viz obr. 17). Může být rovněž zapojeno v různých úrovních elektrické rozvodné sítě. Tento způsob použití představuje nejobvyklejší a nejvíce účinný typ přepěťové ochrany.

Vstupní jistič

Bleskový proud

SPD

Citlivé spotřebiče Obr. 17: Princip paralelně zapojené ochrany.

Princip funkce SPD je určeno k omezení přechodných přepětí atmosférického původu a ke svedení proudových vln do země. Tím se omezí vrcholová hodnota přepětí na velikost, která není nebezpečná pro elektrickou instalaci a její spínací a řídicí zařízení. SPD odstraňuje ⚫ Podélná přepětí, vznikající mezi fází a zemí nebo středním vodičem a zemí. ⚫ Příčná přepětí, mezi fází a středním vodičem. Při vzniku přepětí, které přesahuje nastavenou mez, zajistí SPD: ⚫ Svedení energie do země (při podélném přepětí); ⚫ Rozvede energii do ostatních živých vodičů (při příčném přepětí). Tři typy SPD ⚫ SPD Typ 1 SPD Typ 1 se doporučuje ve specifických případech sektoru služeb nebo v průmyslových budovách, které jsou chráněny hromosvody nebo mřížovou jímací soustavou. Chrání elektrickou instalaci při přímých úderech blesku. Je schopno odvést proud tekoucí do instalace ze zemnící soustavy. SPD Typ 1 je charakterizováno vlnou proudu 10/350 μs. ⚫ SPD Typ 2 SPD Typ 2 je hlavní ochrana všech instalací nn. Instaluje se do všech rozváděčů, zabraňuje šíření přepětí v instalaci a chrání spotřebiče. SPD Typ 2 je charakterizováno vlnou proudu 8/20 μs. ⚫ SPD Typ 3 Tento typ SPD má malou schopnost svádět výbojové proudy. Proto musí být použit pouze v kombinaci s SPD Typ 2. Instalují se v blízkosti citlivých zařízení. SPD Typ 3 je charakterizováno kombinací napěťové vlny 1,2/50 μs a vlny proudu 8/20 μs.

D-10

⚫ Definice SPD podle norem

IEC 61643-1 IEC 61643-11/2007 ČSN EN/IEC 61643-11 Dřívější VDE 0675v Typ zkušební vlny

Přímý úder blesku

Nepřímý úder blesku

Zkouška ve třídě I Typ 1 (T1) Typ 1 B 10/350

Zkouška ve třídě II Typ 2 (T2) Typ 2 C 8/20

Zkouška ve třídě III Typ 3 (T3) Typ 3 D 1,2/50 + 8/20

Poznámka 1 Existují SPD T1 + T2 (nebo SPD typ 1 a 2), která zajišťují kombinovanou ochranu proti přímým a nepřímým úderům blesku. Poznámka 2 Některá SPD T2 mohou být současně deklarována i jako T3. Obr. 18: Tabulka definující SPD podle norem.

2.4.1 Charakteristiky SPD Mezinárodní norma IEC 61643-11, vydání 2.0 (03/2005) definuje charakteristiky a zkoušky pro SPD zapojená v rozvodných systémech nn (viz obr. 18). ⚫ Společné parametry ⚫ Uc: maximální trvalé pracovní napětí. Maximální hodnota AC napětí nebo hodnota DC napětí, při jehož překročení začne být SPD aktivní. Hodnota se volí podle jmenovitého napětí sítě a podle způsobu uzemnění. ⚫ Up: Napěťová ochranná hladina (při In). Jedná se o maximální napětí na svorkách SPD při aktivní funkci. Této hodnoty je dosaženo při průtoku jmenovitého proudu In přes SPD. Zvolená ochranná hladina musí být pod přepěťovou odolností spotřebičů (viz oddíl 3.2). Při úderech blesku zůstává napětí na svorkách SPD v obvyklých případech pod hladinou Up. ⚫ In: Jmenovitý výbojový proud. Vrcholová hodnota impulsu proudu s tvarem 8/20 kterou je SPD schopno svést 15×. U Zeleně: Garantovaná provozní oblast SPD Up Uc

I < 1 mA

In

I max

Obr. 19: Voltampérová charakteristika SPD.

⚫ SPD Typ 1 ⚫ Iimp: impulsní proud Vrcholová hodnota vlny proudu tvaru 10/350 μs, kterou musí být SPD schopno svést 5×. ⚫ Ifi: zhášecí následný proud Platí pouze pro technologie s jiskřištěm. Tento proud (50 Hz), který teče po svedení výboje, je SPD schopno samo přerušit. Proud musí být větší než je předpokládaný zkratový proud v místě instalace. ⚫ SPD Typ 2 ⚫ Imax: Maximální výbojový proud Vrcholová hodnota vlny proudu tvaru 8/20 μs, kterou musí být SPD schopno svést 1×. ⚫ SPD Typ 3 ⚫ Uoc: napětí naprázdno použité při zkouškách třídy III (Typ 3).

D-11


3. Projekt systému ochran elektrické instalace

Při návrhu ochranného systému elektrické instalace v budově se uplatňují jednoduchá pravidla výběru: ⚫ Přepěťových ochran SPD; ⚫ Přístrojů pro jejich chránění.

3.1 Projektová pravidla Hlavní parametry, které musí být vzaty do úvahy při návrhu ochrany před bleskem a pro volbu SPD v rozvodném systému budovy, jsou: ⚫ SPD ⚫ Počet SPD; ⚫ Typ; ⚫ Úroveň ohrožení objektu, podle které se volí maximální výbojový proud Imax; ⚫ Přístroje jistící proti zkratu ⚫ Maximální výbojový proud Imax; ⚫ Předpokládaný zkratový proud Ik v místě instalace. Použití těchto pravidel je ilustrováno logickým diagramem na obr. 20. Přepěťové ochranné zařízení (SPD) NE

Má budova hromosvod nebo existuje hromosvod v okruhu 50 m od budovy?

SPD typ 2

SPD Typ 1 + Typ 2 nebo SPD typu 1+2

Úroveň rizika?

Nízká 20 kA

Střední 40 kA

ANO

Úroveň rizika?

Nízká 12,5 kA

Vysoká 65 kA

Vysoká 25 kA Iimp

Imax

Ik v místě instalace?

Přístroj jisticí proti zkratu (SCPD) Obr. 20: Logický diagram pro volbu ochranného systému.

Ostatní charakteristiky potřebné pro volbu SPD jsou dány parametry elektrické instalace. ⚫ Počet pólů SPD. ⚫ Napěťová ochranná hladina Up. ⚫ Pracovní napětí Uc. Tato podkapitola popisuje podrobněji kritéria pro volbu ochranného systému podle charakteristik instalace, chráněných zařízení a podmínek prostředí.

D-12

Na vstupu elektrické instalace musí být vždy instalováno SPD.

3.2 Součásti ochranného systému 3.2.1 Umístění a typ SPD Typ SPD, které má být instalováno na vstupu do instalace, závisí na tom, zda je na budově hromosvod. Pokud je budova vybavena hromosvodem (dle ČSN EN 62305), má být instalováno SPD Typ 1. Norma IEC 60364 stanovuje pro SPD na vstupu instalace minimální hodnoty dvou parametrů: ⚫ Jmenovitý výbojový proud In = 5 kA (8/20 μs); ⚫ Napěťová ochranná hladina Up (při In) < 2,5 kV. Počet dalších SPD, které je třeba instalovat, závisí na: ⚫ Velikosti instalace a obtížnosti namontovat vodiče ekvipotenciálního pospojování. V rozlehlých instalacích bývá zásadou instalovat SPD v přívodu každého podružného rozváděče. Toto řešení je nutné, aby byla jemná přepěťová ochrana umístěna co nejblíže každého citlivého zařízení; ⚫ Vzdálenosti mezi citlivými zařízeními, které mají být chráněna, a SPD na vstupu instalace. Pokud jsou citlivé spotřebiče umístěny dále než 30 m od SPD na vstupu instalace, je nezbytné použít speciální jemnou ochranu co nejblíže umístěnou k citlivému spotřebiči; ⚫ Míra rizika vzniku přepětí. Ve velice exponovaných instalacích nemůže vstupní SPD zajistit jak svedení velkého bleskového proudu, tak dostatečně nízkou napěťovou ochrannou hladinu. Proto je SPD Typu 1 obvykle doplněn SPD Typu 2. Níže uvedený obrázek 21 ukazuje počet a typ SPD, které je třeba použít v závislosti na faktorech definovaných v předchozích odstavcích. NE

Má budova hromosvod nebo existuje hromosvod v okruhu 50 m od budovy?

Jedno SPD Typ 2 v hlavním rozváděči.

ANO

Jedno SPD Typ 1 a jedno SPD Typ 2 (nebo SPD Typ 1+2) v hlavním rozváděči.

D < 30 m

Vzdálenost (D) mezi citlivým zařízením a ochranou před bleskem ve vstupním rozváděči

Vstupní jistič

SPD Typ 1 + Typ 2 D

SPD Typ 2 D

Jedno SPD Typ 2 v hlavním rozváděči. Jedno SPD Typ 2/ Typ 3 v rozváděči blízko citlivých zařízení.

D > 30 m

Vstupní jistič

Jedno SPD Typ 1 a jedno SPD Typ 2 (nebo SPD Typ 1+2) v hlavním rozváděči. Jedno SPD Typ 2/ Typ 3 v rozváděči blízko citlivých zařízení.

Vstupní jistič

Vstupní jistič

SPD Typ 2

SPD Typ 1 + Typ 2

SPD Typ 3 D

SPD Typ 3 D

Obr. 21: 4 případy použití SPD.

Poznámka SPD Typ 1 je instalováno v elektrickém rozváděči připojeném na uzemňovací soustavu, která je spojena s hromosvodem.

D-13


3. Projekt systému ochran elektrické instalace Pokračování 3.2.2 Rozložení ochranných hladin Použití SPD s různými ochrannými hladinami umožňuje rozložit energii přepěťového impulsu mezi více SPD. Tento případ ukazuje obr. 22, kde jsou použita 3 SPD. ⚫ Typ 1 Instaluje se na vstupu instalace v případech, kdy je budova osazena hromosvodem. SPD svede velkou část energie. ⚫ Typ 2 Svede zbytkové přepětí. ⚫ Typ 3 Zajišťuje „jemnou“ ochranu nejcitlivějších zařízení umístěných v blízkosti spotřebičů. Hlavní rozváděč nn

90 %

Podružný rozváděč

Rozvodnice s jemnou ochranou

9%

1%

Citlivé zařízení

SPD Typ 1

SPD typ 2

SPD Typ 3

Schopnost svádět výboj (%) Obr. 22: Architektura SPD pro zajištění jemné ochrany.

Poznámka SPD typ 1 a typ 2 mohou být sloučena do jednoho přístroje.

N

PRD1 25r

PRD1 25r

L1

L2

3P+N

Obr. 23: SPD PRD1 25r zajišťuje funkci SPD typ 1 a SPD typ 2 v jednom přístroji.

D-14

L3

3.3 Volba základních parametrů SPD v závislosti na vlastnostech instalace 3.3.1 Pracovní napětí Uc V závislosti na způsobu uzemnění instalace musí být hodnota maximálního trvalého pracovního napětí Uc vyšší nebo rovna hodnotám uvedeným v tabulce na obr. 24. Druh rozvodné sítě SPD zapojeno mezi

TT

TN-C

TN-S

Fázový vodič L a N Každý fázový vodič a vodič PE

1,1 Uo 1,1 Uo

– –

1,1 Uo 1,1 Uo

Vodič N a vodič PE Každý fázový vodič a vodič PEN

Uo –

– 1,1 Uo

Uo –

IT s vyvedeným středem

IT bez vyvedeného středu

1,1 Uo 3 Uo

– Vo

Uo –

– –

Obr. 24: Stanovené minimální hodnoty Uc pro SPD v závislosti na způsobu uzemnění rozvodné sítě (podle tabulky 53c v normě IEC 60364-5-53). Poznámka 1 Uo je napětí mezi fází a neutrálou (fázové), Vo je napětí mezi fázemi (sdružené). Poznámka 2 Tato tabulka vychází z normy IEC 60364-1, dodatek 1.

Nejobvyklejší hodnoty Uc zvolené podle druhu uzemnění rozvodné sítě: TT, TN: 260, 320, 340, 350 V; IT: 440, 460 V.

3.3.2 Napěťová ochranná hladina Up (při In) Norma IEC 60364-4-443, odstavec 443.4 (Ochrana proti atmosférickým nebo spínacím přepětím) pomáhá s volbou ochranné napěťové hladiny Up svodiče přepětí v závislosti na druhu zařízení, které má být chráněno. Tabulka na obr. 25 uvádí impulsní výdržná napětí pro všechny druhy zařízení.

Jmenovité napětí instalace(1) V Trojfázové sítě(2)

230/400(2) 277/480(2) 400/690 1000

Požadované impulsní výdržné napětí pro (kV)(3) Jednofázové systémy s vyvedeným středem

Zařízení na začátku instalace (impulsní výdržná kategorie IV)

Zařízení distribučních a koncových obvodů (impulsní výdržná kategorie III)

Spotřebiče (impulsní výdržná kategorie II)

Zařízení se zvláštní ochranou (impulsní výdržná kategorie I)

120–240 –

4 6

2,5 4

1,5 2,5

0,8 1,5

– –

8 6 4 Hodnoty se volí podle podmínek projektu

2,5

Obr. 25 Kategorie impulsních výdržných napětí zařízení pro instalace podle normy IEC 60364 (tabulka 44B). (1) Podle normy IEC 60038. (2) V Kanadě a USA pro napětí vůči zemi vyšší než 300 V odpovídá impulsní výdržné napětí další vyšší hodnotě ve sloupci, který byl použit. (3) Toto impulsní výdržné napětí se přikládá mezi fázové vodiče a PE.

D-15


3. Projekt systému ochran elektrické instalace Pokračování ⚫ Zařízení impulsní výdržné kategorie I je vhodné pouze pro použití v pevných instalacích v budovách, kde jsou vně těchto zařízení aplikována ochranná opatření pro omezení přechodných přepětí na stanovenou mez. Příkladem jsou zařízení obsahující elektronické obvody, jako jsou počítače, spotřebiče řízené elektronickými programy atd. ⚫ Zařízení impulsní výdržné kategorie II je vhodné pro připojení do pevných instalací, zajišťujících normální stupeň provozní spolehlivosti odpovídající těmto spotřebičům. Příkladem jsou domácí spotřebiče a podobná zařízení. ⚫ Zařízení impulsní výdržné kategorie III je vhodné pro připojení do pevných instalací jako hlavní a za ním zapojené rozváděče, zajištující vysoký stupeň spolehlivosti. Příkladem jsou rozváděče, jističe, vodiče (kabely, přípojnice, svorkovnice, spínače, zásuvky) v pevných instalacích, zařízení průmyslových aplikací a některá další zařízení, jako jsou stacionární motory s trvalým připojením do pevných instalací. ⚫ Zařízení impulsní výdržné kategorie IV je vhodné pro použití na vstupu, nebo v blízkosti vstupu instalace, například před hlavním rozváděčem. Příkladem jsou elektroměry, přívodní ochranné přístroje a vstupní filtry.

Obr. 26: Impulsní výdržné kategorie zařízení.

Impulsní výdržnou kategorií spotřebičů je třeba porovnat s reálnou („instalovanou“) ochrannou napěťovou hladinou SPD v daném rozvodu. Ochranná napěťová hladina Up samotného SPD je parametrem tohoto zařízení, byla ověřena zkouškami a nezávisí na vlastnostech rozvodu. V praxi je ale třeba volit ochrannou hladinu Up s určitou bezpečnostní rezervou, která respektuje přepěťové poměry v konkrétním rozvodu s instalovaným SPD (viz obr. 27).

U1

Up

Chráněný spotřebič

Instalovaná = Up + U1 + U2 Up

U2

Obr. 27: „Instalovaná“ Up.

„Instalovaná“ ochranná napěťová hladina Up všeobecně používaná k ochraně citlivých spotřebičů 230/400 V v elektrických instalacích je 2,5 kV (impulsní výdržná kategorie II) (viz obr. 25). Poznámka Pokud nelze dosáhnout stanovené ochranné hladiny pomocí SPD umístěného na vstupu do instalace, nebo pokud jsou citlivá zařízení umístěna daleko (viz odstavec 3.2.1), musí být použito další zkoordinované SPD, které potřebnou ochrannou hladinu zajistí.

D-16

3.3.3 Počet pólů ⚫ V závislosti na způsobu uzemnění rozvodu je třeba použít architekturu SPD, která zajistí ochranu proti podélným a příčným přepětím. Mód přepětí

TT

TN-C

TN-S

IT

L – N (Příčné) L – zem (PE, PEN) (Podélné)

Doporučeno(1) ano

– ano

Doporučeno ano

Nelze použít ano

N – zem (PE) (Podélné)

ano

–

ano

ano(2)

(1)

Ochrana zapojená mezi L a N může být jednak součástí SPD na začátku rozvodu, nebo může být umístěna v blízkosti chráněných zařízení. (2) Je-li vyveden N. Obr. 28: Zapojení ochran v závislosti na druhu uzemnění sítě.

Poznámky ⚫ Podélná přepětí Základním uspořádáním ochrany je zapojit SPD mezi fáze a vodič PE (nebo PEN). To platí pro všechny druhy uzemnění síti. ⚫ Příčná přepětí V systémech TT a TN-S znamená uzemnění středního vodiče nesymetrii způsobenou impedancemi vůči zemi, čímž vzniknou příčná napětí, i když má přepětí indukované úderem blesku podélný charakter. SPD 2P, 3P a 4P (viz obr. 29) ⚫ Jsou vhodné pro systémy uzemnění TN-C a IT. ⚫ Poskytují ochranu pouze proti podélnému přepětí.

Obr. 29: SPD 2P, 3P, 4P.

SPD 1P+N, 3P+N (viz obr. 30) ⚫ Jsou vhodné pro systémy uzemnění TT, TN-S. ⚫ Poskytují ochranu proti podélným i příčným přepětím.

Obr. 30: SPD 1P+N, 3P+N.

D-17


3. Projekt systému ochran elektrické instalace Pokračování 3.4 Volba SPD Typ 1 3.4.1 Impulsní proud Iimp ⚫ Případy, kde nejsou žádné národní nebo specifické požadavky z hlediska typu budovy, která má být chráněna Impulsní proud Iimp musí být alespoň 12,5 kA (vlna 10/350 μs) na 1 pól (podle normy IEC 60364-5-534). ⚫ Případy, kde existují upřesňující předpisy Norma ČSN EN 62305-2 definuje 4 zóny: I, II, III, IV. Tabulka na obr. 31 ukazuje různé hladiny Iimp. Ochranná zóna podle ČSN EN 62305-2

Vnější systém ochrany před bleskem je navržen na přímý úder blesku

Minimální požadovaný Iimp pro SPD Typ 1 (L-N)

I II III/ IV

200 kA 150 kA 100 kA

25 kA/pól 18,75 kA/pól 12,5 kA/pól

Obr. 31: Tabulka hodnot Iimp pro různé napěťové ochranné zóny (podle ČSN EN 62305-2).

3.4.2 Zhášecí následný proud Ifi Tento parametr se používá pouze pro technologie s jiskřištěm. Zhášecí následný proud (50 Hz), který teče po svedení výboje, je SPD schopno samo přerušit. Proud musí být větší než je předpokládaný zkratový proud v místě instalace.

3.5 Volba SPD Typ 2 3.5.1 Maximální výbojový proud Imax Maximální výbojový proud Imax se definuje podle předpokládané míry rizika úderu blesku do budovy v dané lokalitě. Hodnoty maximálního výbojového proudu (Imax) se stanovují analýzou rizika (viz tabulka na obr. 32). Míra rizika Nízká

Střední

Vysoká

Umístění budovy

Budova umístěna v městské a předměstské zástavbě, nebo ve skupině domů

Budova umístěna v ploché otevřené krajině

Budova umístěna v oblasti, kde je zvýšené riziko úderu (stožár, strom, hornatý terén, vrchol kopce, vlhká oblast nebo rybníky atd.)

Doporučená hodnota Imax (kA)

20

40

65

Obr. 32: Doporučené hodnoty maximálního výbojového proudu (Imax) podle míry rizika.

D-18

Ochranné přístroje (tepelné a zkratové) musí být zkoordinovány s SPD, aby byl zajištěn spolehlivý provoz. ⚫ Plynulost elektrického napájení: ⚫ Snášet vlny bleskového proudu; ⚫ Nevytvářet nadměrná zbytková napětí. ⚫ Zajistit účinnou ochranu proti všem druhům nadproudů: ⚫ Přetížení po tepelném průrazu varistoru; ⚫ Malý zkratový proud (impedanční zkrat); ⚫ Velký zkratový proud.

3.6 Volba vnější zkratové ochrany (SCPD: jistič, pojistka) 3.6.1 Rizika hrozící na konci života SPD ⚫ V důsledku zestárnutí

Na ochranu před důsledky přirozeného zestárnutí, které ukončí život SPD, je vhodná tepelná ochrana. SPD s varistory musí mít vnitřní odpojovací zařízení, které vyřadí SPD z činnosti. Poznámka Ukončení života tepelným průrazem se netýká SPD s jiskřišti plněnými plynem nebo se zapouzdřenými jiskřišti. ⚫ V důsledku poruchy Ukončení života v důsledku zkratu nastává při: ⚫ Překročení schopnosti svádět výbojové proudy (překročení Imax, Iimp). Takováto porucha způsobí velký zkrat; ⚫ Poruše v rozvodném systému (prohození fáze a středního vodiče, přerušení středního vodiče); ⚫ Postupné degradaci parametrů varistoru. Poslední dvě poruchy vedou na zkrat přes impedanci. Instalace musí být chráněna před následky uvedených poruch. Vnitřní (tepelné) odpojovací zařízení potřebuje jistý čas, aby se zahřálo, a proto při uvedených poruchách nezapracuje. Proto je třeba instalovat speciální „externí zkratovou ochranu“ (externí SCPD), schopnou vypnout zkratový proud. Může to být jistič nebo pojistka.

3.6.2 Parametry externího SCPD Externí zkratová ochrana SCPD (Short Circuit Protective Device) musí být zkoordinována s SPD. Je navržena podle následujících dvou podmínek. Odolnost proti bleskovému proudu Odolnost (necitlivost) proti bleskovému proudu je základním parametrem externího SCPD, které je přiřazeno k určitému SPD. Externí SCPD nesmí vypnout při průchodu 15ti po sobě jdoucích impulsech proudu při In. Zkratová odolnost ⚫ Vypínací schopnost ⚫ Je dána předpisy pro instalace (v souladu s normou IEC 60364). ⚫ Externí SCPD musí mít vypínací schopnost větší, než je předpokládaný zkratový proud v místě instalace (v souladu s normou IEC 60364). ⚫ Ochrana instalace proti zkratům ⚫ Obzvláště impedanční zkraty uvolňují velké množství tepla, a proto musí být vypnuty velice rychle, aby se zabránilo poškození instalace a SPD. Správné přiřazení SPD a jeho externího SCPD musí být určeno výrobcem.

D-19


3. Projekt systému ochran elektrické instalace Pokračování 3.6.3 Způsob instalace externího SCPD ⚫ Ochranný přístroj zapojený „do série“ Ochranný přístroj se označuje jako zapojený „do série“ (viz obr. 33), pokud se jedná o běžný jisticí přístroj, který současně chrání elektrický rozvod (například předřazený jistič).

Obr. 33: SCPD zapojený „do série“.

⚫ Ochranný přístroj zapojený „paralelně“ Ochranný přístroj se označuje jako zapojený „paralelně“ (viz obr. 34), pokud se jedná o specifický jisticí přístroj přiřazený k SPD a určený výhradně pro jeho ochranu. ⚫ Externí SCPD se označuje jako „odpojovací jistič“, pokud je použit jistič. ⚫ Odpojovací jistič může, ale nemusí být integrován do SPD.

Obr. 34: SCPD zapojený „paralelně“.

Poznámka Pro SPD s jiskřišti plněnými plynem nebo se zapouzdřenými jiskřišti zajistí SCPD okamžité přerušení proudu po použití.

D-20

3.6.4 Záruka koordinace ochran Externí SCPD má být zkoordinován s SPD. Podle doporučení v normě ČSN EN 61643-11 (EN 61643-11) kapitola 7.3.3 má být koordinace ověřena zkouškami a garantována výrobcem. Stejně tak mají být ochrany podle doporučení výrobce instalovány. Pokud jsou obě zařízení integrována do jednoho přístroje, soulad takového přístroje s normou ČSN EN 61643-11 přirozeně zajišťuje vzájemnou koordinaci.

+ Obr. 35: SPD s externím SCPD, neintegrované (C60N + PRD40r) a integrované (Quick PRD40r) provedení.

3.6.5 Souhrn charakteristik externího SCPD Podrobná analýza charakteristik je uvedena v kapitole 5.4. Tabulka na obr. 36 ukazuje, jako příklad, souhrn charakteristik pro různé typy externích SCPD. Způsob instalace externího SCPD (předjištění svodiče)

Ochrana zařízení proti přepětí Ochrana instalace na konci života svodiče přepětí

Plynulost napájení na konci života svodiče přepětí Údržba na konci života svodiče přepětí

Sériově

Paralelně Předřazena pojistka

Předřazen jistič

Jistič integrovaný ve svodiči

=

= = = SPD chrání zařízení proti přepětí dostatečně, bez ohledu na druh externího SCPD – = + ++ Žádnou ochranu nelze zaručit Záruka závisí na údajích výrobce Plná záruka Ochrana proti impedančním Ochrana proti zkratů je zajištěna plně zkratům není dobře zajištěna –– Celá instalace je vypnuta –– Celou instalaci je třeba vypnout

+ = Výměna pojistek

+ + Je vypnut pouze obvod obsahující SPD + + Okamžité obnovení provozu

Obr. 36: Charakteristiky ochrany proti poruchám na konci života SPD Typ 2 v závislosti na typu externí ochrany SCPD.

3.7 Koordinační tabulka SPD a ochranného zařízení Tabulka předjištění svodičů přepětí obsahuje koordinaci odpojovacích jističů (externí SCPD) pro SPD Typ 1 a Typ 2. Koordinace mezi SPD a odpojovacím jističem, kterou udává a garantuje společnost Schneider Electric, zajišťuje spolehlivou ochranu (necitlivost na vlny bleskového proudu, zvýšená ochrana proti impedančním zkratům atd.). Detailní tabulky naleznete na straně B-2.

D-21


4. Instalace SPD

Přívody mezi SPD a chráněným spotřebičem mají být co nejkratší, aby byla dosažena nízká ochranná napěťová hladina (instalované Up) na svorkách chráněného zařízení. Celková délka přívodů SPD připojených k síťové a zemnicí svorce by neměla přesáhnout 50 cm.

4.1 Připojení Jedna z nejdůležitějších charakteristik SPD z hlediska ochrany zařízení je maximální napěťová ochranná hladina při použitém způsobu instalace (instalované Up), kterou musí chráněné zařízení vydržet na svých svorkách. Proto musí být zvoleno SPD s napěťovou ochrannou hladinou Up přizpůsobenou chráněnému zařízení (viz obr. 38). Celková délka vodičů v přívodech je L = L1 + L2 + L3. Pro vysokofrekvenční proudy je impedance přibližně 1 μH/m (impedance 1 m délky vedení). Podle Lenzova zákona (ΔU = L*di/dt) naindukuje normalizovaná vlna 8/20 μs s vrcholovou hodnotou 8 kA napětí 1000 V na každý metr délky kabelu. ΔU = 1 × 10–6 × 8 × 103 /8 × 10–6 = 1000 V. Napětí na zařízení

L1 Odpojovací jistič

U1 L2

L = L1 + L2 + L3 < 50 cm SPD

Up

L3

Chráněné zařízení

U2

Obr. 38 Připojení SPD přívody s délkou L < 50 cm.

Z výše uvedeného vyplývá, že napětí na svorkách spotřebiče, odpovídající instalované Up, je: instalované Up = Up + U1 + U2. Pokud je L1 + L2 + L3 = 50 cm a vlna proudu má parametry 8/20 μs s vrcholovou hodnotou 8 kA, napětí na svorkách chráněného zařízení bude Up + 500 V.

4.1.1 Zapojení SPD v plastové rozvodnici Obr. 39a ukazuje, jak zapojit SPD (svodič přepětí) umístěná v plastové rozvodnici.

L2

L1

Jistič L3

SPD (svodič přepětí) Pomocná zemnicí svorkovnice Zemnicí svorkovnice

Ke spotřebičům

Obr. 39a: Příklad zapojení SPD umístěného v plastové rozvodnici.

D-22

4.1.2 Zapojení SPD v kovové rozvodnici Pokud je rozvodné zařízení umístěno v kovově kryté rozvodnici, je nejlepší zapojit SPD přímo ke kovové rozvodnici. Kovová rozvodnice poslouží jako ochranný vodič (viz obr. 39b). Zapojení odpovídá normě ČSN EN 60439-1 a výrobce rozvodnice musí zajistit, že kovová rozvodnice toto zapojení umožňuje.

L1

Jistič

L2

SPD (svodič přepětí)

L3

Zemnicí svorkovnice

Ke spotřebičům

Obr. 39b: Příklad zapojení SPD umístěného v kovové rozvodnici.

4.1.3 Průřez vodiče Doporučený minimální průřez vodiče respektuje: ⚫ Normální funkci vodiče: průtok vlny bleskového proudu s maximálním dovoleným

úbytkem napětí (pravidlo 50 cm); Poznámka Na rozdíl od průmyslových aplikací (50 Hz) je blesk vysokofrekvenčním jevem a zvýšení průřezu vodiče významně nesnižuje impedanci pro VF proudy. ⚫ Odolnost vodiče proti účinků zkratových proudů. Vodič musí snést zkratový

proud po maximální dobu do vypnutí ochranami. Norma IEC 60364 doporučuje pro vodiče na počátku instalace minimální průřez: ⚫ 4 mm² (Cu) pro zapojení SPD Typ 2; ⚫ 16 mm² (Cu) pro zapojení SPD Typ 1 (je přítomen hromosvod).

D-23


4. Instalace SPD Pokračování

4.2 Zásady řešení kabeláže ⚫ Pravidlo 1 Prvním pravidlem je dodržet sumární délku přívodních vodičů SPD od sítě (přes externí SCPD) až do zemnicí svorkovnice nepřevyšující 50 cm. Obr. 40 ukazuje dvě možnosti zapojení SPD.

d1

d1 D k PR QuicPD S

D

SCP

d2

d3

SPD d3

0 cm

3<5

d1

+d + d2

3<

d d1 +

m

35 c

Obr. 40: SPD s externím nebo integrovaným SCPD.

⚫ Pravidlo 2 Vodiče obvodů chráněných přepěťovou ochranou (čisté obvody): ⚫ Mají být připojeny ke svorkám externího SCPD nebo SPD; ⚫ Mají být uloženy odděleně od přívodních obvodů, které mohou být zdrojem rušení. Na obr. 41 jsou obvody chráněné SPD umístěny na pravé straně od svorek SPD a SCPD.

Přívod napájení

Chráněné obvody

Quick PRD

Obr. 41: Chráněné výstupní obvody jsou vpravo od svorek SPD.

D-24

⚫ Pravidlo 3 Přívodní fázové vodiče, vodič N a vodič PE mají být vedeny těsně vedle sebe tak, aby byla omezena plocha indukční smyčky (viz obr. 42). ⚫ Pravidlo 4 Přívodní vodiče SPD mají být uloženy s odstupem od vodičů vývodových chráněných (čistých) obvodů, aby se omezila možnost přenosu rušení vazbami mezi těmito vodiči (viz obr. 42). ⚫ Pravidlo 5 Vodiče mají být upevněny těsně ke kovovým částem rozvodnice (pokud kovové části existují). Tím se omezí plocha indukčních smyček a využije se příznivých účinků stínění proti elektromagnetickému rušení (EMI). Ve všech případech je třeba ověřit, zda jsou kostry rozváděčů a rozvodných skříněk uzemněny pomocí co nejkratších zemních přívodů. Jsou-li použity stíněné kabely, je třeba omezit délku stíněných úseků, protože ty snižují účinnost stínění (viz obr. 42). Oblast možného přenosu rušení do „čistých“ obvodů

Vodiče „čistých“ obvodů jsou vedeny oddělně od vstupních rušivých obvodů Chráněné obvody

NE Pomocná zemnící svorkovnice


Vodiče tvoří indukční smyčku s velkou plochou Vodiče tvoří indukční smyčku s malou plochou

ANO Pomocná zemnící svorkovnice


Obr. 42: Příklad zlepšení odolnosti rozváděče proti EMI. Vodiče tvoří smyčky s menší plochou, separace obvodů.

D-25


5. Doplňující technické informace

5.3 Indikátory provozního stavu svodiče přepětí Indikátory provozního stavu SPD varují uživatele, že svodič je na konci života a spotřebič již proto není chráněn proti atmosférickému přepětí. Indikátory provozního stavu využívají informací z externího SCPD nebo interního odpojovače. Místní signalizace Tato funkce je všeobecně požadována v předpisech pro instalace. Ukončení života je signalizováno (světelně nebo mechanicky) po zafungování vnitřního odpojovače a/nebo vnějšího odpojovacího jističe SCPD. Pokud je funkce externího SCPD zajišťována pojistkami, je třeba použít pojistek s úderníkem a pojistkový spodek se schopností signalizovat provozní stav. Integrovaný odpojovací jistič Signalizace stavu SPD je zřetelná z mechanického ukazatele stavu jističe a polohy jeho ovládací páčky.

5.3.1 Místní a dálková signalizace

Obr. 48: Svodič přepětí s integrovaným předjištěním Quick PRD 3P+N SPD.

SPD řady Quick PRD, vyráběný firmou Schneider Electric, představuje přepěťovou ochranu s integrovaným odpojovacím jističem, kterou postačuje pouze zapojit. Místní signalizace Quick PRD (viz obr. 48) je vybaven místním mechanickým indikátorem stavu: ⚫ Červený terčík a poloha ovládací páčky jističe signalizují nefunkčnost SPD; ⚫ Červený terčík na modulu přepěťové ochrany ukazuje nefunkčnost daného modulu. Dálková signalizace (viz obr. 49) Quick PRD má signální kontakt, který umožňuje dálkově signalizovat: ⚫ Ukončení života modulu SPD; ⚫ Chybějící modul SPD, resp. že byl modul znovu nasazen; ⚫ Poruchu na napájecím vedení (zkrat, odpojení středního vodiče, prohození fáze a středního vodiče); ⚫ Ruční místní manipulaci (vyp – zap). Výsledkem dálkové signalizace je ujištění, že přepěťové ochrany jsou v dobré provozní kondici, vyčkávají v záloze a jsou připraveny zafungovat.

5.3.2 Údržba na konci života svodiče

Obr. 49: Instalace dálkové signalizace svodiče.

Jestliže indikátor provozního stavu signalizuje nefunkčnost ochrany, musí být SPD nebo příslušný přepěťový modul vyměněn. Údržbu Quick PRD lze snadno provést, protože: ⚫ Nefunkční moduly, které je třeba vyměnit, jsou zřetelně identifikovány indikátorem; ⚫ Výměnu lze provést za podmínek maximální bezpečnosti. Bezpečnostní blokády brání zapnutí odpojovacího jističe SPD bez nasazení chybějícího přepěťového modulu.

5.4 Podrobné charakteristiky vnějšího SCPD 5.4.1 Necitlivost na vlny proudu Výsledkem zkoušek necitlivosti SCPD na průchozí vlny proudu jsou tato zjištění: ⚫ Při stejné jmenovité hodnotě a konstrukci pojistkové vložky (NH nebo válcové) jsou vložky s charakteristikou aM (pro jištění motorů) odolnější než vložky s charakteristikou gG (pro všeobecné použití); ⚫ Při stejné jmenovité hodnotě má jistič vyšší necitlivost na průchozí vlny proudu než pojistka. Obr. 50 ukazuje výsledky chování různých SCPD při zkouškách průchozími vlnami proudu: ⚫ Aby bylo chráněno SPD definované pro Imax = 20 kA, musí být zvolen jako vnější SCPD buď jistič 16 A nebo pojistka aM 63 A. Poznámka: V tomto případě není pojistka gG 63 A vhodná. ⚫ Aby bylo chráněno SPD definované pro Imax = 40 kA, musí být zvolen jako vnější SCPD buď modulární jistič 63 A nebo pojistka gG 125 A.

D-26

Pojistka gG 125 A Jistič 63 A Jistič 40 A

Pojistka aM 63 A Pojistka gG 63 A Jistič 16 A 10

30

20

40

Necitlivost

I kA (8/20) μs

50

Tavení nebo vybavení

Obr. 50: Porovnání schopnosti různých SCPD snášet vlny proudu s Imax = 20 kA a Imax = 40 kA.

5.4.2 Instalovaná napěťová ochranná hladina Up Všeobecně platí, že ⚫ Úbytek napětí mezi svorkami jističe je větší, než mezi svorkami pojistky. To je způsobeno větší impedancí komponent jističe (tepelné a magnetické spouště), než je impedance pojistky. V praxi je ale ⚫ Tento rozdíl malý pro vlny o proudech nepřesahujících 10 kA (95 % případů). Instalovaná napěťová ochranná hladina Up ovlivněna i impedancí propojovacích vodičů. Impedance vodičů bývá u SCPD s pojistkami vyšší (SCPD je dále od SPD) než u technologie s jističi (jistič bývá blízko, nebo je dokonce integrován jako část SPD). Poznámka Instalovaná napěťová ochranná hladina Up je dána součtem následujících úbytů napětí: ⚫ Na SPD; ⚫ Na vnějším SCPD; ⚫ Na propojovacích vodičích.

5.4.3 Ochrana proti impedančním zkratům Zkratový proud tekoucí přes impedanci v místě poruchy uvolňuje velké množství energie. Proto by měl být takovýto zkrat velmi rychle vypnut, aby se zabránilo poškození instalace a SPD. Na obr. 51 je porovnán čas vypnutí a velikost energie omezené jisticím systémem používajícím pojistku aM 63 A, nebo jistič 25 A. Tyto dva jisticí přístroje mají stejnou hodnotu necitlivosti na průchozí vlny proudu 8/20 μs (27 kA resp. 30 kA). s

A²s Zeleně je vyznačena oblast impedančních zkratů

2 104

0,01 350

2000 Jistič 25 A

A

350

2000

A

Pojistka aM 63 A

Obr. 51: Porovnání vybavovacích charakteristik čas/proud a charakteristik omezení energie pro jistič a pojistku, které mají stejnou necitlivost vůči průchozím vlnám proudu 8/20 μs.

D-27


5. Doplňující technické informace Pokračování 5.5 Šíření vlny atmosférického přepětí Elektrické napájecí sítě mají nízkofrekvenční charakter. Výsledkem je, že okamžitá hodnota šířící se vlny přepětí je ve všech místech vodiče stejná (pro stejný čas vzhledem ke tvaru vlny). Vlna atmosférického přepětí je vysokofrekvenční jev (několik stovek kHz až MHz). ⚫ Vlna přepětí postupuje po vodiči určitou rychlostí, závisející na frekvenci přepětí. Výsledkem je, že v jeden okamžik nemá přepětí stejnou hodnotu ve všech místech média, kterým se vlna šíří (viz obr. 52). Vlna přepětí

Vodič Obr. 52: Šíření vlny atmosférického přepětí vodičem.

⚫ Parametry média, kterým se vlna šíří, vyvolávají změny v postupu vlny a způsobují i odrazy vlny. Chování závisí na: ⚫ Rozdílu impedance na rozhraní dvou médií; ⚫ Frekvenci postupující vlny (strmost čela vlny při přepěťových impulsech); ⚫ Délce média. Hlavně při plném odrazu vlny na rozhraní může dojít až ke zdvojnásobení vlny přepětí. Příklad: chránění pomocí SPD. Simulace vlny atmosférického přepětí i laboratorní testy ukázaly, že zařízení napájené kabelem délky 30 m, který má na začátku ochranu SPD s ochrannou hladinou Up, je v důsledku odrazů vlny vystaveno napětí 2× Up (viz obr. 53). Zkoumaná vlna má malou energii.

Kabel Ui

Uo

V Uo 2000 Ui

0 2

3

4

5

6

7

Ui = napětí na SPD Uo = napětí na konci kabelu

8

9

10 μs

Obr. 53: Odraz vlny atmosférického přepětí na konci kabelu.

Nápravné opatření Ze tří faktorů, které tento jev ovlivňují (rozdíl impedance, frekvence, délka), lze reálně řídit pouze délku kabelu mezi SPD a spotřebičem, který má být chráněn. Čím je vzdálenost větší, tím je větší odraz. V principu platí, že pro čela přepěťových vln, které vstupují do budovy, je účinek odrazu významný od 10 m a velikost přepětí bude dvojnásobná při 30 m (obr. 54). Je-li délka kabelu mezi SPD na vstupu do instalace a chráněným zařízením větší než 10 m, je proto nezbytné instalovat druhé SPD, jakožto jemnou ochranu.

D-28

Up

2

1

0

0

10 m

20 m

30 m

40 m

50 m

Obr. 54: Odraz vlny atmosférického přepětí na konci kabelu.

5.6 Příklad bleskového proudu v soustavě TT Podélná přepěťová ochrana mezi fází a PE nebo fází a PEN se instaluje ve všech druzích uzemňovacích soustav (viz obr. 55). Odpor R1 uzemnění vodiče N na sloupech je menší, než odpor uzemnění instalace R2. Bleskový proud protéká obvodem ABCD do země a hledá si cestu nejmenšího odporu. Projde přes varistory V1 a V2 v sérii a způsobí příčné napětí odpovídající dvojnásobku zbytkového napětí varistorů (Up1 a Up2). Toto napětí se v extrémním případě objeví na svorkách A, C na vstupu do instalace.

Přívod vn

Stožárová trafostanice vn/nn I

Napájení nn I

I -i Malý R1

Svodič I SPD

i Velký R2, velmi malý i

Obr. 55: Pouze podélná ochrana.

Pro zajištění účinné ochrany spotřebičů zapojených mezi L a N musí být omezeno příčné přepětí (mezi body A a C). Za tímto účelem je použit jiný systém zemních ochran a uzemnění obvodu při jejich činnosti (viz obr. 56). Bleskový impulsní proud proteče do země obvodem ABH, který má menší impedanci než obvod ABCD, poněvadž impedance mezi body B a H je nulová (je zde použito jiskřiště plněné plynem). V tomto případě je příčné napětí rovno zbytkovému napětí na svodiči (Up2).

Přívod vn

Stožárová trafostanice vn/nn I

Napájení nn

Svodič I SPD

I

Malý R1

Velký R2, velmi malý i

Obr. 56: Podélná a příčná ochrana.

D-29

Maximum z vaší energie

Schneider Electric CZ, s. r. o.

S989

4

Thámova 13 – 186 00 Praha 8 www.schneider-electric.cz

09–2010

Svodiče bleskových proudů a přepětí. Katalog a aplikační průvodce

Recommend Documents