Ochrana LPS pri prepätí a pri búrke.

Často počúvam rôzne postrehy a poznámky od neodbornej verejnosti. Nie sme každý odborník na všetko, preto vznikol aj tento článok. V domácnostiach používame čím ďalej viac spotrebičov. Obsahujú citlivejšie technológie a sú drahšie. Spočítali ste si, za koľko tisíc eur máte doma spotrebiče? Netreba to podceňovať. Búrky sú čim ďalej silnejšie. Teraz sa dozviete prečo je tomu tak, a aj to ako sa chrániť. Podcenenie bezpečnosti a ochrany konči často zle, aj tragicky.

Čo je blesk?

Je to elektrický výboj kladne a záporne nabitých častíc. Ako vieme, elektróny a protóny sa priťahujú. Elektrický potenciál sa chce vyrovnať. Je to obdobne ako pri batérií. Ak pripojíme spotrebič, tečie ním prúd vyvolaný napätím dvoch pólov + a – . Aj tlak vody v dvoch spojených nádobách sa chce vyrovnať. Tento výboj prudko zahreje molekuly dusíku a kyslíku v atmosfére. Vzniká plazma.

Blesk patrí do kategórie atmosferických účinkov. Prepätie je dôsledok blesku. Spolu s dažďom, mrazom, slnečným žiarením, teplom pôsobia na elektrické zariadenia a objekty. Špatne navrhnutá, pripadne žiadna ochrana pred účinkami vplyvov búrok spôsobuje poškodenie elektrických spotrebičov, zariadení, objektov, aj zdravia človeka a zvierat. Veľmi špatný stav ochrany pred atmosferickými vplyvmi môže viesť až k ohrozeniu života.

Blesk a prepätie si hľadá najjednoduchšiu najľahšiu vodivú cestu do zeme. Je to energia niekoľko miliónov voltov uvoľnená za pár milisekúnd. To je jedná s príčin prečo účinky prepätia a blesku sú tak drasticky zničujúce. Elektrické spotrebiče sú stavané na napätie do 1000 voltov. Najvyššie napätie v elektrizačnej sústave slovenska ma hodnotu 440 000 voltov. Ak ste si niekedy všimli, sú to tie najväčšie stožiare, ktoré môžte vidieť na poliach. Energia blesku je niekoľko desať až stonásobne vyššia.

Na obrázku hore je vidieť, ako tečie energia prepätia a blesku v nechránenom objekte.

Blesk a prepätie si hľadá najjednoduchšiu najľahšiu vodivú cestu do zeme. Cesta menšieho odporu. Je mu jedno kadiaľ pôjde, či cez elektroinštaláciu, komín, steny, zábradlia, potrubia.

Riešenie je jednoduché

Vytvoriť blesku a prepätiu skrat – najkratšiu vodivú cestu do zeme. Vytvoríme ju bleskozvodom, dodatočným pospájaním potrubí, vložiek komínov, prepäťových ochrán a ich uzemnením. Vytvorením ekvipotecialnej svorkovnice EP pripojenej na zemnič v zemi. Doplnením prepäťovej ochrany a uzemnenia do elektrickej siete, stiahneme prepätie cez ekvipotecialnú svorku a zemnič do zeme. Varistory prepäťovej ochrany sa zapájajú medzi fázové vodiče, vodiť N a uzemňovacia ochrannú svorku PE v sústaave TN-S a PEN v sústave TN-C. Prepätie nám tak necestuje po elektrickej sieti a potrubiach. Preto je dôležité aj kovové vodivé cesty do budovy uzemňovať .

Ak nemáte kovovu kominovu vložku, neznaméná to, že komín netreba chrániť. Aj kameninová, azbestová vložka ak navlhne tvorí vodivú cestu. Treba ju chrániť zachytávaniu tyčou nad úrovňou komína. Anténa, stožiar antény, antenný signálový kábel tvorí podobne ako komín vodivú cestu do domu a bytu. Dĺžka a počet zachytávacích tyčí na streche, sú dane podmienkami a konštrukciou strechy. Je to predmetom odborného návrhu a výpočtov.

Jedna z ďalších ciest pre prepätie sú metalické signálové káble internetu, káblovej televízie, pevnej telefónnej siete. Aj na ochranu pred prepätím v takýchto kábloch jestvujú moduly prepäťových ochrán.

Dnes sa dajú kúpiť verzie, ktoré zasuniete do zásuvky a pripojíte internetový a telefónny kabel. Opticky kábel nie je vodivý. Ak ma niekto doma optický internet má o starosť menej.

Na obrázku hore je vidieť ako tečie energia prepätia a blesku v chránenom objekte.

Ak nezasiahne blesk priamo váš dom, neznamená to, že ste mimo dosah.

Prepätie môže cestovať kilometre po kábloch a vedeniach.

Ako funguje prepäťová ochrana

Prepeťové ochrany, odbornej literatúre nazývané aj zvodiče prepätia, zvodiče bleskového prúdu. Majú 4 stupne. Prvý stupeň ochrany (SPD) typ 1 nachádza sa v transformačných staniciach a na vonkajších vedeniach Slúžia na hrubé zachytenie blesku a prepätia. Druhý a tretí stupeň ochrany typ 2 a 3 inštalujeme do hlavných a podružných rozvádzačov v budovách. Pre domácnosti a malé objekty, ktoré máju spravidla len jeden elektrický rozvádzač jestvujú aj moduly prepäťových ochrán kombinované. Týchto typoch prepäťových ochrán sú integrované dva stupne ochrany v jednom bloku. Štvrtý stupeň ochrany typ 4 máme integrovaný v zásuvkách, predžovačkách, aj priamo v kvalitnejších zdrojoch elektrických spotrebičov. Ide o “najjemnejší” stupeň ochrany. Zachytí to, čo nezachytili predchádzajúce stupne. Prvý stupeň ochrany je konštruovaný tak, aby zachytili najväčší nápor energie blesku a prepätia. Ďalšie stupne zachytia to, čo nezachytil prvý. Spoliehať sa však len na prepäťovú ochranu v zásuvke nie je dobrý nápad. Nie je stavaná na veľmi veľký nápor energie. Energiu “valiacú” sa po sieti si predstavte ako povodňovú vlnu. Veľkú vodu musia tiež postupne zachytiť priehrady a hrádze. Zjednodušene sa dá povedať, že zvodič prepätia je tiež taká priepust. Pustí užitočnú elektrickú energiu, a zachytí nám tú škodlivú energiu.

Na obrázku hore môžte vidieť spôsoby zapojenia prepäťových ochrán.

Jestvuje viac typov ochrán od rôznych výrobcov. Niektoré máju varistorové moduly pevne zabudované v sebe, iné máju moduly vymeniteľné. Je to z dôvodu opotrebovania týchto modulov pri častom, alebo veľmi silnom prepätí. Nič nevydrží večne. Je dôležité vždy, ak ideme do rozvádzača pozrieť pohľadom na stav modulov. Zelená farba znamená , že modul je v poriadku. Červená znamená,že modul treba vymeniť. Niektoré typy prepäťových ochrán máju aj ukazovateľ stavu miery opotrebovania. Indikátor sa mení zo zelenej na oranžovú a neskôr na červenú. Existujú aj verzie pre elektronickú signalizáciu stavu modulov. Toto sa využíva vtedy, ak chceme stav indikovať niekde na panely, v počítači, alebo len na kryte rozvádzača.

Na obrázku hore môžte vidieť spôsoby indikácie modulov prepäťových ochrán.

Máme 3 hlavné spôsoby LPS ochrany.

  1. Ochrana bleskozvodom
  2. Ochrana uzemnením cez ekvipotencialnu svorkovnicu
  3. Prepäťovými ochranami tzv. zvodičmi prepätia

Možnosti ochrany a typy ochrán aj výrobcov je dnes veľké množstvo. Účinky búrok, poruch v distribučnej sieti, aj v domácich spotrebičoch netreba podceňovať. Používame čím ďalej drahšie a citlivejšie technológie. Búrky sú často silnejšie ako predtým. Bezpečnosť a ochrana je preto pre nás dôležitá. Ak ste aj počuli, že niekto má inštalovanú prepäťovú ochranu, a nepomohla mu, je možné, že ju nemal dobre navrhnutú, chýbalo mu dodatočná uzemnenie cez ekvipotencialnu svorkovnicu EP, alebo ju mal opotrebovanú a nekontroloval ju. Žiadna ochrana nie je všemohúca. Často počúvam rôzne postrehy a poznámky od neodbornej verejnosti. Nie sme každý odborník na všetko, preto vznikol aj tento článok. Ak vám chýba doplnkové uzemnenie EP uzemnenie, alebo hromozvod, pri priamom zásahu bleskom jeden stupeň ochrany je bezmocný. Blesk dosahuje hodnotu niekoľko miliónov voltov. Je to obrovská sila matky prírody. Zanedbať jednu časť je, ako keď si na stavbe obujete pevne pracovné topánky bez prilby. A keď vám padne tehla na hlavu, čudujete sa prečo vám topánky nepomohli. A keď nemáte hromozvod, je to ako by vám hrozilo, že padne strop alebo panel na hlavu. Prilba ako ochrana nestačí, to je nám každému jasné.

V sieti TN-S sa vedú 3 vodiče pri jednofázových obvodoch a spotrebičoch, a 5 vodičov v trojfázových obvodov. V tejto sieti sa žltozelený vodič pripája iba na uzemňovanie kovových časti spotrebičov. Ak ho práve nepotrebujeme v prípade napríklad plastových krytov svietidiel sa stočí a ukončí svorkou (zaizoluje) pod krytom. Nikdy sa nestrihá. Ak ho nie je treba. V budúcnosti vymeníte spotrebič za iný typ, ktorý ma kovové kryty, a už máte problém. Všetky ochranné svorky spotrebičov musia byť pripojené. V opačnom prípade prevádzka elektrického zariadenia nie je bezpečná. V niektorých elektrických spotrebičoch s plastovými krytmi, môže žltozelený vodič PE (angl. protect earth – ochranná zem, uzemnenie) využívať ochrana pred prepätím. Najbežnejším príkladom sú notebookové zdroje.

Zapájať, upravovať elektrické zariadenia môže iba osoba s odborným vzdelaním a platným osvedčením (vyhláškou) č. 508/2009 Z.z min. §22. Elektrotechnik s osvedčením §21 môže pracovať iba pod dozorom skúsenejšieho elektrotechnika s vyšším osvedčením.

Takto je to s ochranami. Aj tie treba správne zapojiť a používať. Prajem Vám veľa pekných chvíľ bez starostí.

Ak máte otázky, chcete si nechať poradiť, kontaktujte nás.

Je lepšie a lacnejšie urobiť svoj elektroprojekt kvalitne, bezpečne od začiatku.

Info

Prečítajte si