Svodiče bleskových proudů a přepětí · 2015. 8. 28. · 16330 16332 PRD1 Master T1 16361...

Svodiče bleskových proudů a přepětíKatalog 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

A-1

Funkce a technické údajeObsah


Typové označení Provedení Strana

Typ 1 (B) PRF1 Master Pevné A-2 až A-5

PRD1 Master Odnímatelné A-2 až A-5

Typ 1+2 (B+C) PRD1 25r Odnímatelné A-2 až A-5

PRF1 12,5r Pevné A-2 až A-5

Typ 2 (C) PRD 20/40/65 Odnímatelné A-6 až A-8

PF 20/40/65 Pevné A-12 až A-14

Quick PRD 20/40* Odnímatelné A-9 až A-10

Quick PF* Pevné A-11

Typ 3 (D) PRD 8 Odnímatelné A-6 až A-8

PF 8 Pevné A-12 až A-14

Quick PRD 8r* Odnímatelné A-9 až A-10

DC pro fotovoltaické elektrárny

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 Quick je svodič přepětí s integrovaným předjištěním.

A-2

N L1 L2 L3

PRF1 12.5r

Typ svodiče přepětí Výrobek

Pevný svodič přepětí 1P+N 3P+N

PRF1 12.5rT1 , T2

16632 16634

PRF1 MasterT1

N L1 L2 L3 N L1 L2 L3

PRD1 25r PRD1 Master

Odnímatelný svodič přepětí 1P+N 3P+N

PRD1 25rT1 + T2

16330 16332

PRD1 MasterT1

16361 16363

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

Funkce a technické údaje

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.

PRF1 12.5r

PRD1 25r

PRD1 Master

A-3

L1 L2 L3

PRF1 Master 2P, 3P

L1 L2 L3

PRF1 12.5r 3P

N L1 L2 L3

PRF1 Master 4P

Uzemňovací soustava

2P 3P 4P

TT, TN-S

16633 TT, TN-S, TN-C, IT 230 V

2× 16630 TT, TN-S, IT(1) rozvedený střední vodič

3× 16630 TN-C, IT(1) nerozvedený střední vodič

4× 16630 TT, TN-S, IT(1) rozvedený střední vodič

N L1 L2 L3 N L1 L2 L3

PRD1 25r PRD1 Master

2P 3P 4P

TT, TN-S

2× 16329 16331 TT, TN-S , TN-C, IT 230 V

TT, TN-S

2× 16360 4× 16360 TT, TN-S , TN-C, IT 230 V

16362 TN-C, IT 230 V(1) Verze bez indikační kontrolky.

A-4

Náhradní díly

Typ svodiče přepětí Náhradní vložka

Fáze Střední vodič

Typ 1 Typ 2

PRD1 25r

PRD1 25r 1P 16315 16316 –

PRD1 25r 1P+N 16315 16316 16317

PRD1 25r 3P 3× 16315 3× 16316 –

PRD1 25r 3P+N 3× 16315 3× 16316 16317

PRD1 Master

PRD1 Master 1P 16314 – –

PRD1 Master 1P+N 16314 – 16317

PRD1 Master 3P 3× 16314 – –

PRD1 Master 3P+N 3× 16314 – 16317

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


Typ svodiče přepětí

Počet pólů

Šířka18 mm moduly

I imp (kA) (10/350)Impulzní proud

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

In – kAJmenovitý výbojový proud

Up – kVNapěťová ochranná hladina

Un – VJmenovité napětí sítě

Uc – VMaximální trvalé pracovní napětí

Katalog. číslo

Svodič přepětí

Svodič přepětí + odpojovač

Pevný svodič přepětí

PRF1 12.5r Typ 1 + 2

PRF1 12.5r 1P+N 1P+N 2 12,5/50 N/PE 50 25 1,5 230 350 16632

PRF1 12.5r 3P 3P 4 12,5 50 25 1,5 230 / 400 350 16633

PRF1 12.5r 3P+N 3P+N 4 12,5/50 N/PE 50 25 1,5 230 / 400 350 16634

PRF1 Master Typ 1

PRF1 Master 1P 1P 2 50 35 – 50 1,5 230 440 16630

Odnímatelný svodič přepětí

PRD1 25r Typ 1 + 2

PRD1 25r 1P 1P 2 25 40 25 1,5 230 350 16329

PRD1 25r 1P+N 2P 4 25/100 N/PE 40 25 1,5 230/400 350 16330

PRD1 25r 3P 3P 6 25 40 25 1,5 230 350 16331

PRD1 25r 3P+N 4P 8 25/100 N/PE 40 25 1,5 230/400 350 16332

PRD1 Master Typ 1

PRD1 Master 1P 1P 2 25 – 25 1,5 230 350 16360

PRD1 Master 1P+N 2P 4 25/100 N/PE – 25 1,5 230/400 350 16361

PRD1 Master 3P 3P 6 25 – 25 1,5 230 350 16362

PRD1 Master 3P+N 4P 8 25/100 N/PE – 25 1,5 230/400 350 16363

Náhradní vložka

C1 Master-350 1P 2 – – – 25 1,5 – 350 16314

C1 25-350 1P 23 mm – – – 25 1,5 – 350 16315

C2 40-350 1P 12 mm – – – 20 1,4 – 350 16316

C1 Neutral-350 1P 2 – – – – – – 350 16317

A-5

Technické údaje

PRF1 12.5r PRF1 Master PRD1 25r PRD1 Master

Provozní kmitočet 50 Hz 50/60 Hz 50 Hz 50 Hz

Stupeň krytí Přední panel IP40 IP40 IP40 IP40

Svorky IP20 IP20 IP20 IP20

Nárazy IK05 IK05 IK05 IK05

Doba odezvy ≤ 25 ns ≤ 1 μs ≤ 25 ns ≤ 100 ns

Indikace konce životnosti Zelená: Pracovní stav – Bílá: Pracovní stav 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

Tunelové svorky Tuhý kabel 10...35 mm² 10...50 mm² 2,5...35 mm² 10...35 mm²

Ohebný kabel 10...25 mm² 10...35 mm² 2,5...25 mm² 10...25 mm²

Provozní teplota –25 °C až +60 °C –40 °C až +85 °C –25 °C až +60 °C –25 °C až +60 °C

Normy (viz ČSN EN 61643-11)

Typ 1 IEC 61643-1 T1 . EN 61643-11

IEC 61643-1 T1 . EN 61643-11

IEC 61643-1 T1 . EN 61643-11

IEC 61643-1 T1 . EN 61643-11

Typ 2 IEC 61643-1 T2 . EN 61643-11

– IEC 61643-1 T2 . EN 61643-11

–

Certifikace NF, KEMA KEUR, OVE, GOST, CE

KEMA KEUR, CE KEMA KEUR, CE CE

A-6

Maximální výbojový proud (Imax) Typ ochrany

Přívod Sekundární (typ 2 nebo 3)

65 kA

Velmi vysoká úroveň rizika(silně exponované místo provozu)

PRD65

40 kA

Vysoká úroveň rizika PRD40

20 kA

Střední úroveň rizika PRD20

8 kA

PRD8

Jištění obvodů a spotřebičů

Svodiče přepětí PRDTyp 2 nebo 3 s vyměnitelným modulem

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“.

1P+N.

3P+N.

Náhradní modul.

A-7

N L1 L2 L3

N L1 L2 L3

Síť Uzemňovací soustava



Jistič pro odpojení svodiče

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

16555 IT ￭ PRD65r 1P IT 50 A char. C

16556 TT & TN ￭ PRD65r 1P

16557 TT & TN-S ￭ PRD65r 1P+N

16442 TN ￭ PRD65r 2P

16558 IT ￭ PRD65r 3P IT

16443 TN-C ￭ PRD65r 3P

16559 TT & TN-S ￭ PRD65r 3P+N

16659 TN-S ￭ PRD65r 4P

16561 TT & TN ￭ PRD40r 1P 40 A char. C

16566 TT & TN PRD40 1P

16562 TT & TN-S ￭ PRD40r 1P+N

16567 TT & TN-S PRD40 1P+N

16444 TN ￭ PRD40r 2P

16667 TN PRD40 2P

16445 TN-C ￭ PRD40r 3P

16568 TN-C PRD40 3P

16563 IT ￭ PRD40r 3P IT

16564 TT & TN-S ￭ PRD40r 3P+N

16569 TT & TN-S PRD40 3P+N

16597 IT ￭ PRD40r 4P IT

16664 TN ￭ PRD40r 4P

16669 TNS PRD40 4P

16571 TT & TN PRD20 1P 25 A char. C

16672 TT & TN-S ￭ PRD20r 1P+N

16572 TT & TN-S PRD20 1P+N

16446 TN PRD20 2P

16447 TN-C PRD20 3P

16573 IT ￭ PRD20r 3P IT

16674 TT & TN-S ￭ PRD20r 3P+N

16574 TT & TN-S PRD20 3P+N

16599 IT ￭ PRD20r 4P IT

16673 TN-S PRD20 4P

16576 TT & TN PRD8 1P 20 A char. C

16677 TT & TN-S ￭ PRD8r 1P+N

16577 TT & TN-S PRD8 1P+N

16448 TN PRD8 2P

16449 TN-C PRD8 3P

16578 IT ￭ PRD8r 3P IT

16679 TT & TN-S ￭ PRD8r 3P+N

16579 TT & TN-S PRD8 3P+N

16678 IT ￭ PRD8r 4P IT

16680 TN-S PRD8 4P

A-8

Svodiče přepětí PRDTyp 2 nebo 3 s vyměnitelným modulem


Technické údaje

Typsvodiče přepětí

Počet pólů

Šíře v modulech 18 mm

Imax – (kA)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

CM DM CM DM

L/t N/t L/N L/t N/t L/N

PRD65

PRD65r 1P IT 1P 1 65 20 ≤ 2 – – 230 440 – – 16555

PRD65r 1P 1P ≤ 1,5 – – 340 – – 16556

PRD65r 1P+N 1P+N 2 – ≤ 1,5 ≤ 1,5 – 260 340 16557

PRD65r 2P 2P ≤ 1,5 ≤ 1,5 – 340 340 – 16442

PRD65r 3P IT 3P 3 ≤ 2 – – 230/400 440 – – 16558

PRD65r 3P 3P ≤ 1,5 – – 340 – – 16443

PRD65r 3P+N 3P+N 4 – ≤ 1,5 ≤ 1,5 – 260 340 16559

PRD65r 4P 4P ≤ 1,5 ≤ 1,5 – 340 340 – 16659

PRD40

PRD40r 1P 1P 1 40 15 ≤ 1,4 – – 230 340 – – 16561

PRD40 1P 1P ≤ 1,4 – – 340 – – 16566

PRD40r 1P+N 1P+N 2 – ≤ 1,4 ≤ 1,4 – 260 340 16562

PRD40 1P+N 1P+N – ≤ 1,4 ≤ 1,4 – 260 340 16567

PRD40r 2P 2P ≤ 1,4 ≤ 1,4 – 340 340 – 16444

PRD40 2P 2P ≤ 1,4 ≤ 1,4 – 340 340 – 16667

PRD40r 3P 3P 3 ≤ 1,4 – – 230/400 340 – – 16445

PRD40 3P 3P ≤ 1,4 – – 340 – – 16568

PRD40r 3P IT 3P ≤ 2 – – 460 – – 16563

PRD40r 3P+N 3P+N 4 – ≤ 1,4 ≤ 1,4 – 260 340 16564

PRD40 3P+N 3P+N – ≤ 1,4 ≤ 1,4 – 260 340 16569

PRD40r 4P IT 4P ≤ 2 ≤ 2 – 460 460 – 16597

PRD40r 4P 4P ≤ 1,4 ≤ 1,4 – 340 340 – 16664

PRD40 4P 4P ≤ 1,4 ≤ 1,4 – 340 340 – 16669

PRD20

PRD20 1P 1P 1 20 5 ≤ 1,1 – – 230 340 – – 16571

PRD20r 1P+N 1P+N 2 – ≤ 1,4 ≤ 1,1 – 260 340 16672

PRD20 1P+N 1P+N – ≤ 1,4 ≤ 1,1 – 260 340 16572

PRD20 2P 2P ≤ 1,1 ≤ 1,1 – 340 340 – 16446

PRD20 3P 3P 3 ≤ 1,1 – – 230/400 340 – – 16447

PRD20r 3P IT 3P ≤ 1,6 – – 460 – – 16573

PRD20r 3P+N 3P+N 4 – ≤ 1,4 ≤ 1,1 – 260 340 16674

PRD20 3P+N 3P+N – ≤ 1,4 ≤ 1,1 – 260 340 16574

PRD20r 4P IT 4P ≤ 1,6 ≤ 1,6 – 460 460 – 16599

PRD20 4P 4P ≤ 1,1 ≤ 1,1 – 340 340 – 16673

PRD8(1) Typ 2 / Typ 3

PRD8 1P 1P 1 8 2,5 ≤ 1 / ≤ 1 – – 230 340 – – 16576

PRD8r 1P+N 1P+N 2 – ≤ 1,4 / ≤ 1 ≤ 1 / ≤ 1,1 – 260 340 16677

PRD8 1P+N 1P+N – ≤ 1,4 / ≤ 1 ≤ 1 / ≤ 1,1 – 260 340 16577

PRD8 2P 2P ≤ 1 / ≤ 1 ≤ 1 / ≤ 1 – 340 340 – 16448

PRD8 3P 3P 3 ≤ 1 / ≤ 1 – – 230/400 340 – – 16449

PRD8r 3P IT 3P ≤ 1,4 / ≤ 1,6 – – 460 – – 16578

PRD8r 3P+N 3P+N 4 – ≤ 1,4 / ≤ 1 ≤ 1 / ≤ 1,1 – 260 340 16679

PRD8 3P+N 3P+N – ≤ 1,4 / ≤ 1 ≤ 1 / ≤ 1,1 – 260 340 16579

PRD8r 4P IT 4P ≤ 1,4 / ≤ 1,6 ≤ 1,4 / ≤ 1,6 – 460 460 – 16678

PRD8 4P 4P ≤ 1 / ≤ 1 ≤ 1 / ≤ 1 – 340 340 – 16680

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 50/60 Hz

Pracovní napětí 230/400 V AC

Trvalý pracovní proud Ic < 1 mA

Doba odezvy < 25 ns

Indikace konce životnosti: bílým/červeným mechanickým indikátorem

Bílá je funkční

Červená konec životnosti

Dálková indikace konce životnosti kontaktem Z, V 250 V / 0,25 A

Typ připojovacích svorek šroubové svorky, 2,5 až 35 mm²

Provozní teplota –25 °C až +60 °C

Normy IEC 61643-1 T2 a ČSN EN 61643-11 Typ 2

Náhradní moduly

Typ Náhradní moduly pro Kat. č.

C 65-440 PRD65r IT 16580

C 65-340 PRD65r 16681

C 40-460 PRD40r IT 16684

C 40-340 PRD40, PRD40r 16685

C 20-460 PRD20r IT 16686

C 20-340 PRD20, PRD20r 16687

C 8-460 PRD8r IT 16688

C 8-340 PRD8, PRD8r 16689

C neutral Pro všechny typy 16691

A-9

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


Schémata

N L1 L2 L3

14

12

11

14

L1 L2 L3

12

11

1P+N / 3P+N 3P

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.

Technické údaje


Zkratová odolnost odpojovače

Ik = 25 kA (50 Hz)


Trvalý pracovní proud Ic

< 1 mA

Doba odezvy < 25 ns

Stupeň krytí IP40 – čelní panelIK 05

Typ připojení Šroubové svorky 2,5 až 35 mm²

Indikace konce životnosti

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


Skladovací teplota –40 °C až +70 °C


Certifikace NF, KEMA KEUR

Hmotnost (g) 1P+N: 435 (Quick PRD 40r: 445)3P: 665 (Quick PRD 40r: 700)3P+N: 810 (Quick PRD 40r: 850)

Quick PRD 8r, 1P+N.

Quick PRD 40r, 3P+N.

A-10

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


Náhradní moduly

Typ Náhradní moduly pro Up (Modul)(kV)

Katalog. číslo

C 40-350 Quick PRD40r 1,4 16310

C 20-350 Quick PRD20r 1,2 16311

C 8-350 Quick PRD8r 1,1 16312

C neutral-350 Všechny svodiče 1,5 16313

Technické údaje


Počet pólů


Imax (kA)Max. výbojový proud

In (kA)Jmenovitý výbojový proud

Up (Jistič+Svodič) (kV)(1)

Napěťová ochranná hladina


Un (V)Jmenovité napětí

Uc (V)Maximální trvalé pracovní napětí

Katalog. číslo

CM DM CM DM


Quick PRD40r

Quick PRD40r 1P+N 4 40 20 – 1,5 2,5 TT a TN-S 230 – 264 350 16292

Quick PRD40r 3P 6,5 2 – – TN-C a IT 230 V 230/400 350 – – 16293

Quick PRD40r 3P+N 7,5 – 1,5 2,5 TT a TN-S 264 350 16294

Quick PRD20r

Quick PRD20r 1P+N 4 20 5 – 1,5 1,5 TT a TN-S 230 – 264 350 16295

Quick PRD20r 3P 6,5 1,5 – – TN-C a IT 230 V 230/400 350 – – 16296

Quick PRD20r 3P+N 7,5 – 1,5 1,5 TT a TN-S 264 350 16297

Quick PRD8r(2) Typ 2 / Typ 3

Quick PRD8r 1P+N 4 8 2 – 1,5/1,5 1,2/1,4 TT a TN-S 230 – 264 350 16298

Quick PRD8r 3P 6,5 1,2/1,4 – – TN-C a IT 230 V 230/400 350 – – 16299

Quick PRD8r 3P+N 7,5 – 1,5/1,5 1,2/1,4 TT a TN-S 264 350 16300


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.

Příslušenství

Držák zemnicí svorkovnice

Typ Kat. č.

Držák (sada) L = 4 moduly 1 ks PRA90053

Sada svorkovnice 25 mm² L = 1 modul 5 ks PRA90046

Náhradní moduly.

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

A-11

Typ Počet pólů

In (kA)MC/MD

Imax (kA)

Up(kV)

Uc (V)MC/MD

UnV AC


Katalog. číslo

Quick PF 1P + N 5 10 1,5 275 230 2 16617

3P + N 5 10 1,5 275 230/400 5 16618

Typ Kontakt Šíře v modulech 18 mm Kat. č.

SR Přepínací 0,5 16619

Pomocný kontakt SR

Pomocný kontakt SR umožňuje dálkovou signalizaci stavu svodiče Quick PF.


Svodiče přepětí Quick PFTyp 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 mm ⚫ ².

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 mm ⚫ ²) 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)).

A-12

Maximální výbojový proud (Imax) Typ ochrany

Přívod Sekundární (typ 2 nebo 3)

65 kA

Velmi vysoká úroveň rizika(silně exponované místo provozu)

PF65

40 kA

Vysoká úroveň rizika PF40

20 kA

Střední úroveň rizika PF20

8 kA

PF8

Svodiče přepětí PFTyp 2 nebo 3 v pevném provedení


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.

Svodiče přepětí PF s indikací „r“ umožňují dálkovou signalizaci informace: „svodič přepětí nutno vyměnit“.

1P+N.

3P+N.

A-13

N L1 L2 L3 N L1 L2 L3

Síť Uzemňovací soustava



Jistič pro odpojení svodiče

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

15683 TT & TN PF65 1P 50 A char. C

15684 TT & TN-S PF65 1P+N

15584 TN PF65 2P

15581 TN-C PF65 3P

15685 TT & TN-S ￭ PF65r 3P+N

15586 TT & TN-S PF65 3P+N

15585 TN-S ￭ PF65r 4P

15686 TT & TN PF40 1P 40 A char. C

15687 TT & TN-S PF40 1P+N

15587 TN PF40 2P

15582 TN-C PF40 3P

15690 TT & TN-S ￭ PF40r 3P+N

15688 TT & TN-S PF40 3P+N

15590 TN-S ￭ PF40r 4P

15588 TN-S PF40 4P

15691 TT & TN PF20 1P 25 A char. C

15692 TT & TN-S PF20 1P+N

15592 TN PF20 2P

15597 TN- C PF20 3P

15693 TT & TN-S PF20 3P+N

15593 TN-S PF20 4P

15694 TT & TN PF8 1P 20 A char. C

15695 TT & TN-S PF8 1P+N

15595 TN PF8 2P

15598 TN-C PF8 3P

15696 TT & TN-S PF8 3P+N

15596 TN-S PF8 4P

A-14

Svodiče přepětí PFTyp 2 nebo 3 v pevném provedení


Technické údaje


Počet pólů


Imax – (kA)Maximální výbojový proud


Up – (kV)Napěťová ochranná hladina

Un – (V)Jmenovité napětí sítě

Uc – (V)Maximální trvalé pracovní napětí

Katalog. číslo

CM DM CM DM


PF65

PF65 1P 1P 1 65 20 ≤ 1,5 – – 230 340 – – 15683

PF65 1P+N 1P+N 2 – ≤ 1,5 ≤ 1,5 – 260 340 15684

PF65 2P 2P ≤ 1,5 ≤ 1,5 – 340 340 – 15584

PF65 3P 3P 4 ≤ 1,5 – – 230/400 340 – – 15581

PF65r 3P+N 3P+N – ≤ 1,5 ≤ 1,5 – 260 340 15685

PF65 3P+N 3P+N – ≤ 1,5 ≤ 1,5 – 260 340 15586

PF65r 4P 4P ≤ 1,5 ≤ 1,5 – 340 340 – 15585

PF40

PF40 1P 1P 1 40 15 ≤ 1,5 – – 230 340 – – 15686

PF40 1P+N 1P+N 2 – ≤ 1,5 ≤ 1,5 – 260 340 15687

PF40 2P 2P ≤ 1,5 ≤ 1,5 – 340 340 – 15587

PF40 3P 3P 4 ≤ 1,5 – – 230/400 340 – – 15582

PF40r 3P+N 3P+N – ≤ 1,5 ≤ 1,5 – 260 340 15690

PF40 3P+N 3P+N – ≤ 1,5 ≤ 1,5 – 260 340 15688

PF40r 4P 4P ≤ 1,5 ≤ 1,5 – 340 340 – 15590

PF40 4P 4P ≤ 1,5 ≤ 1,5 – 340 340 – 15588

PF20

PF20 1P 1P 1 20 5 ≤ 1,1 – – 230 340 – – 15691

PF20 1P+N 1P+N 2 – ≤ 1,5 ≤ 1,1 – 260 340 15692

PF20 2P 2P ≤ 1,1 ≤ 1,1 – 340 340 – 15592

PF20 3P 3P 4 ≤ 1,1 – – 230/400 340 – – 15597

PF20 3P+N 3P+N – ≤ 1,5 ≤ 1,1 – 260 340 15693

PF20 4P 4P ≤ 1,1 ≤ 1,1 – 340 340 – 15593

PF8(1) Typ 2 / Typ 3

PF8 1P 1P 1 8 2,5 ≤ 1 / ≤ 1,1 – – 230 340 – – 15694

PF8 1P+N 1P+N 2 – ≤ 1,5 / ≤ 1,2 ≤ 1,1 / ≤ 1 – 260 340 15695

PF8 2P 2P ≤ 1 / ≤ 1,1 ≤ 1 / ≤ 1,1 – 340 340 – 15595

PF8 3P 3P 4 ≤ 1 / ≤ 1,1 – – 230/400 340 – – 15598

PF8 3P+N 3P+N – ≤ 1,5 / ≤ 1,2 ≤ 1,1 / ≤ 1 – 260 340 15696

PF8 4P 4P ≤ 1 / ≤ 1,2 ≤ 1 / ≤ 1,2 – 340 340 – 15596


DM: differential mode – příčné přepětí (přepětí mezi pracovními vodiči (L-N)).(1) Uoc: Napětí kombinovaného průběhu vlny: 10 kV.



Ic stálý pracovní proud < 1 mA

Doba odezvy < 25 ns

Indikace konce životnosti: zeleným/červeným mechanickým indikátorem

Zelená je funkční

Červená konec životnosti

Dálková indikace konce životnosti kontaktem Z, V 250 V / 0,25 A

Typ připojovacích svorek šroubové svorky, 2,5 až 35 mm²



A-15

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


Všeobecné technické údaje

Pracovní kmitočet Stejnosměrný proud

Doba odezvy < 25 ns

Stupeň krytí IP u svorek: IP20IP na čelním panelu: IP20IK03

Typ zapojení Tunelové svorky, 2,5–35 mm²

Signalizace konce životnosti Na vložkách Bílá Pracovní stav

Červená Na konci životnosti

Vzdáleným NO/NC signalizačním kontaktem 250 V AC / 0,25 A

Šířka v modulech 18 mm 3

Pracovní teplota od –25 °C do +60 °C

Skladovací teplota od –40 °C do +85 °C


Certifikace eHmotnost (g) PRD 40r-600DC: 400

PRD 40r-1000DC: 400

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.

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“.

Schémata

14

12

11

L+ L- L+

14

12

11

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

PRD40r-600DC 2P

PRD40r-1000DC 2P

A-16

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


Technické údaje

Katalogová čísla Imax – (kA)Maximální výbojový proud


Up – (kV DC)Úroveň ochrany

Un – (V DC)Jmenovité napětí sítě

Uc – (V DC)Maximální trvalé pracovní napětí

Uoc stc

(V DC)Napětí na prázdno

Katalog. číslo

CM DM CM DM

L+/t L–/t L+/L- L+/t L–/t L+/L-

PRDr-DC

PRD40r-600DC 2P 40 15 1,6 1,6 2,8 600 600 600 840 600 16434

PRD40r-1000DC 2P 40 15 3,9 3,9 3,9 1000 1230 1230 1230 1000 16436

Výměnné vložky

Typ Výměnné vložky pro Katalog. číslo

C 40-460 PRD 40r-1000DC 16684

C 40-340 PRD 40r-600DC 16685

C neutral-340 PRD 40r-600DC 16691

Výměnné vložky.Zapojení

If d ≤ 30 m

PRDr-DC

d1 + d2 ≤ 50 cm

d ≤ 30 m

NL

If d ≥ 30 m

d1 + d2 ≤ 50 cm

d ≤ 30 m

NL

PRDr-DC 1

A-17

Svodiče přepětí PRC, PRIpro obvody automatizace a komunikace


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

Funkce

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.

16337 16339

Linka L1 Vodič 7-8 Linka L1 Vodič 5-6

Linka L2 Vodič 11-12 Linka L2 Vodič 11-12

– – Linka L’1 Vodič 1-2

– – Linka L’2 Vodič 7-8

t Vodič 3 t Vodič 3-4-9-10

IN Vstupní strana IN Vstupní strana

OUT Chráněná strana OUT Chráněná strana

PRC PRI

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 ￭

Technické údaje

PRC PRI

Katalogové číslo 16337 16339

Počet chráněných linek 2 2

Šířka v modulech 18 mm 1 1

Kategorie testu IEC/VDE C1, C2, C3, D1, B2 C1, C2, C3, D1, B2

Maximální trvalé napětí (Uc) 180 V DC, 130 V AC 53 V DC, 37 V AC

Ochranná hladina (Up) 300 V 70 V

Jmenovitý výbojový proud (8/20) (In) 10 kA 10 kA

Maximální výbojový proud (8/20) (Imax) 18 kA 10 kA

Doba odezvy < 500 ns ≤ 1 ns

Jmenovitý impulzní proud 100 A 70 A

Jmenovitý proud (In) 450 mA (až do 45 °C) 300 mA (až do 45 °C)

Sériový rezistor 2,2 Ω 4,7 Ω

Způsob ukončení funkce Ztráta vytáčecího tónu Ztráta přenosu

Váha (g) 25 65

Provozní teplota –40 °C až +85 °C –40 °C až +85 °C

Skladovací teplota –25 °C až +60 °C –25 °C až +60 °C

Stupeň krytí na svorkách IP20 IP20

na čele IP40 IP40

IK 05 05

A-18

Svodiče přepětí PRC a PRI

Zapojení

3 mm

0,8 N.m

Slaněný: 0,2…2,5 mm²Tuhý: 0,2…4 mm²

8 mm

PRC

PRI

Přepínače

Analogové

vstupy

B-1

Předjištění svodičů přepětíObsah


Strana

Tabulka doporučeného předjištění svodičů přepětí Schneider Electric B-2

B-2

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

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 70 kA 100 kA

Typ 1 PRF1 Master 35 kA(1)

NSX160F 160 ANSX160H

160 A

PRD1 Master 25 kA(1) NG125N 80 A char. C NG125L 80 A char. C

PRD1 25r NG125N 80 A char. C

PRF1 12,5r 12,5 kA(1)

C120H 80 A char. C

C120H 80 A char. C nebo NG125N 80 A

char. C

NG125N 80 A char. C

NG125L 80 A char. CPojistka NH

50 A gG max.

Typ 2 PF65/ PRD65r 65 kA(2)

C60N 50 A char. CC60H 50 A

char. C

NG125N (NG125L pro1P&2P) 50 A

char. C

Pojistka NH 50 A gG max.

PF40/ PRD40r 40 kA(2)


char. C

NG125N (NG125L pro1P&2P) 40 A

char. C

Pojistka 22×58 40 A gG max.

Quick PRD 40r Předjištění integrováno ve svodiči Kontaktujte nás (kaskádování)

PF20/ PRD20r 20 kA(2)


char. CC60L 25 A

char. CPojistka 22×58 25 A gG max.

Quick PRD20r Předjištění integrováno ve svodiči Kontaktujte nás (kaskádování)

Quick PF10 10 kA(2) Integrováno

Typ 3 PF8/ PRD8r 8 kA(2)


char. CC60L 20 A

char. CNG125L 20 A char. C

Quick PRD8rPředjištění integrováno ve svodiči Kontaktujte nás (kaskádování)

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

Typ Svodič přepětí

Imax/Iimp

Ik

6 kA 10 kA 15 kA 25 kA 36 kA 50 kA 70 kA 100 kA

Typ 1 PRF1 Master 35 kA(1) NH 250 A gG max.

PRD1 Master 25 kA(1) NH 250 A gG max

PRD1 25r NH 125 A gG max.

PRF1 12,5r 12,5 kA(1) NH 50 A gG max.

Typ 2 PF65/ PRD65r 65 kA(2) NH 50 A gG max.

PF40/ PRD40r 40 kA(2) 22×58 40 A gG max.

Quick PRD 40r Předjištění integrováno ve svodiči Kontaktujte nás (kaskádování)

PF20/ PRD20r 20 kA(2) 22×58 25 A gG max.


Quick PF10 10 kA(2) Integrováno

Typ 3 PF8/ PRD8r 8 kA(2) 22×58 20 A gG max.


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

C-1

RozměryObsah


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-2

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

Rozměry

PRF1 12.5r PRF1 Master

36 72 72 7 44

64

20

45

81

84

46

,5

15

1,5

36 7 44

74

30

1P + N 3P 3P + N

PRD1 Master

36 72 108 144 7 4464

20

45

90

99

1P 1P + N 3P 3P + N

PRD1 25r

36 72 108 144 7 44

64

2045

90

99

1P 1P + N 3P 3P + N

C-3

Rozměry Typ PRC, PRI, PF, PRD, PRD-DC

PRC a PRI

18 5266

90 45

PF

X

Y

18

81,4

X

Y

36

81,4

X

Y

72

81,4

X

Z

63,3

69

81,4

40,7

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

PRD

X

Y

18

81,4

X

Y

36

81,4

X

Y

54

81,4

X

Y

72

81,4

X

Z63,7

69,2

81,4

40,7

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

PRD-DC

X

Z63,7

69,2

X

Y

54

81,4

81,4

40,7

C-4

Rozměry Typ Quick PF, Quick PRD

Quick PF SR pro Quick PF

5235,3

40

,74

5,3

16

,1

10

9,8

68,35,6 43,8 16,2 88,4

42

,74

3,3

16

10

6,7

74,15,3 43,8 16,2

8,6

6,5

85

,324

,82

0

63,35,5 43,8 16,2

1P + N 3P + N

Quick PRD

72

91,4

103,9

113,6

91,4

103,9

68,875,9

131,5

91,4

103,8

1P + N 3P 3P + N

D-1

Aplikační průvodce Obsah

Strana

1. Charakteristiky přepětí atmosférického původu D-2

1.1 Definice přepětí D-2

1.1.1 Různé typy přepětí D-2

1.2 Charakteristiky přepětí atmosférického původu D-3

1.3 Účinky na elektrické instalace D-3

1.3.1 Důsledky úderu blesku D-4

1.3.2 Různé módy přepětí D-5

1.4 Parametry vln bleskového proudu D-29

2. Princip ochrany před bleskem D-7

2.1 Všeobecné zásady D-7

2.1.1 Postupy snížení rizika úderu blesku D-7

2.2. Vnější systém ochrany před bleskem D-7

2.2.1 3 typy jímacích zařízení D-7

2.2.2 Důsledky funkce vnějšího systému ochrany na zařízení elektrické instalace D-8

2.3. Vnitřní systém ochrany elektrické instalace D-9

2.3.1 Vytvoření systému ochrany D-9

2.4 Přepěťová ochranná zařízení (SPD) D-10

2.4.1 Charakteristiky SPD D-11

3. Projekt systému ochran elektrické instalace D-12

3.1 Projektová pravidla D-12

3.2 Součásti ochranného systému D-13

3.2.1 Umístění a typ SPD D-13

3.2.2 Rozložení ochranných hladin D-14

3.3 Volba základních parametrů SPD v závislosti na vlastnostech instalace D-15

3.3.1 Pracovní napětí Uc D-15

3.3.2 Napěťová ochranná hladina Up (při In) D-15

3.3.3 Počet pólů D-17

3.4 Volba SPD Typ 1 D-18

3.4.1 Impulsní proud Iimp D-18

3.4.2 Zhášecí následný proud Ifi D-18

3.5 Volba SPD Typ 2 D-18

3.5.1 Maximální výbojový proud Imax D-18

3.6 Volba vnější zkratové ochrany (SCPD) D-19

3.6.1 Rizika hrozící na konci života SPD D-19

3.6.2 Parametry externího SCPD D-19

3.6.3 Způsob instalace externího SCPD D-20

3.6.4 Záruka koordinace ochran D-21

3.6.5 Souhrn charakteristik externího SCPD D-21

3.7 Koordinační tabulka SPD a ochranného zařízení D-21

4. Instalace SPD D-22

4.1 Připojení D-22

4.1.1 Zapojení SPD v plastové rozvodnici D-22

4.1.2 Zapojení SPD v kovové rozvodnici D-23

4.1.3 Průřez vodiče D-23

4.2 Zásady řešení kabeláže D-24

5. Doplňující technické informace D-26

5.3 Indikátory provozního stavu svodiče přepětí D-26

5.3.1 Místní a dálková signalizace D-26

5.3.2 Údržba na konci života svodiče D-26

5.4 Podrobné charakteristiky vnějšího SCPD D-26

5.4.1 Necitlivost na vlny proudu D-26

5.4.2 Instalovaná napěťová ochranná hladina Up D-27

5.4.3 Ochrana proti impedančním zkratům D-27

5.5 Šíření vlny atmosférického přepětí D-28

5.6 Příklad bleskového proudu v soustavě TT D-29

D-2

Aplikační průvodce 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).

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.

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. ⚫

NapětíImpuls odpovídající úderu blesku

(trvání = 100 μs)

"Spínací přepětí"

Tlumená přepěťová vlna

(f = 100 kHz až 1 MHz)

Čas

Obr. 1: Příklady typů přepětí.

Obr. 2: Hlavní parametry vlny přepětí.

Napětí (V nebo kV)

U max

50 %

ČasDoba čela (tf)

Doba trvání přepětí (T)

D-3

1.2 Charakteristiky přepětí atmosférického původuOkolo 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.

1.3 Účinky na elektrické instalaceBlesky 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.

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.

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).

Pravděpodobnost vzniku (%) Vrcholový proud (kA) Strmost S (kA/μs)

95 7 9,1

50 33 24

5 65 65

1 140 95

0 270

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

Obr. 4: Příklad průběhu bleskového proudu.

Následné výboje

t3t2t1

Hlavní výboj

l

l/2

Bleskový

proud

Čas

D-4


Pokračování

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.

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

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

Elektrická

instalace

Zemnicí

přívod

a

b

c

d

Obr. 5: Různé typy účinků blesku.

Úder blesku do nechráněné budovy Úder blesku do blízkosti venkovního vedení Úder blesku v blízkosti budovy

Elektrická

instalace

Zemnicí přívod Zemnicí přívod

Elektrická

instalace

Zemnicí přívod

Elektrická

instalace

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.).

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.

Budova a její vnitřní instalace jsou celkově zničené

Elektrická instalace uvnitř budovy je celkově zničena

Obr. 6: Důsledky úderu blesku.

D-5

1.3.2 Různé módy přepětí

⚫ Podélné přepětíPodélná 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.

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.

Obr. 7: Podélné přepětí.

Obr. 8: Příčné přepětí.

F

Imc

Imc

N

Podélné

přepětí

Zařízení

F Imd

N

Imd

Příčné

přepětíZařízení

D-6


Pokračování

1.4 Parametry vln bleskového prouduAnalýzy 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); ⚫

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).

⚫ Vlna 8/20 μs charakterizuje proudovou vlnu nepřímého úderu blesku (obr. 10).

350

10

Max.

100 %

I

50 %

t

(μs)

Obr. 9: Vlna proudu 10/350 μs.

Obr. 10: Vlna proudu 8/20 μs.

Obr. 11: Vlna napětí 1,2/50 μs.

20

8

Max.

100 %

I

50 %

t(μs)

Max.

100 %

50 %

1,250

t

U

(μs)

D-7

Aplikační průvodce 2. Princip ochrany před bleskem

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 bleskemÚčelem 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)

Obr. 12: jednoduchý tyčový hromosvod.

Systém chránící budovu před účinky blesku musí zahrnovat:

Ochranu konstrukce budovy před přímým úderem ⚫blesku;

Ochranu elektrické instalace před přímým ⚫a nepřímým úderem blesku.

Svod

měděným

páskem

Zkušební

svorka

Uzemnění

pomocí

radiálních pásků

Jednoduchá

jímací tyč

D-8

Aplikační průvodce 2. Princip ochrany před bleskem Pokračování

Pocínované měděné lano 25 mm²

v

d > 0,1 v

Kovový

stožár


Obr. 13: Venkovní jímací vedení.

Obr. 14 Mřížová jímací soustava (Faradayova klec).

Obr. 15: Zpětný proud při přímém úderu blesku.

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

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

Uzemňovací

vodiče

Ii

D-9

Obr. 16: Příklad ochrany rozlehlé elektrické instalace.

2.3. Vnitřní systém ochrany elektrické instalaceHlavním 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

Typ 3

Je-li L>30mPodzemní

vedení vn

Napájení vn

Je-li L>30m

Podzemní

vedení vn Typ 2

Typ 2

Typ 2

Typ 1

Typ 2

Napájení vn

SPD – Surge Protective Device = Svodič přepětí.

D-10

Aplikační průvodce 2. Princip ochrany před bleskem Pokračování

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.

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 1SPD 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 2SPD 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 3Tento 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.

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

Bleskový

proudSPD

Vstupní

jistič

Citlivé spotřebiče

Obr. 17: Princip paralelně zapojené ochrany.

D-11

Definice 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×.

⚫ SPD Typ 1

⚫ Iimp: impulsní proudVrcholová hodnota vlny proudu tvaru 10/350 μs, kterou musí být SPD schopno svést 5×.

⚫ Ifi: zhášecí následný proudPlatí 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).

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.

Přímý úder blesku Nepřímý úder blesku

IEC 61643-1 Zkouška ve třídě I Zkouška ve třídě II Zkouška ve třídě III

IEC 61643-11/2007 Typ 1 (T1) Typ 2 (T2) Typ 3 (T3)

ČSN EN/IEC 61643-11 Typ 1 Typ 2 Typ 3

Dřívější VDE 0675v B C D

Typ zkušební vlny 10/350 8/20 1,2/50 + 8/20

In Imax< 1 mAI

U

Up

Uc

Obr. 19: Voltampérová charakteristika SPD.

Zeleně: Garantovaná provozní oblast SPD

D-12

Aplikační průvodce 3. Projekt systému ochran elektrické instalace

3.1 Projektová pravidlaHlavní 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)

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.

Při návrhu ochranného systému elektrické instalace v budově se uplatňují jednoduchá pravidla výběru:

Přepěťových ochran SPD; ⚫ Přístrojů pro jejich chránění. ⚫

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

Ik

v místě instalace?

Má budova hromosvod

nebo existuje hromosvod

v okruhu 50 m od budovy?

NE ANO

Nízká

20 kA

Střední

40 kA

Vysoká

65 kA

Imax

Vysoká

25 kA

Nízká

12,5 kA

Iimp

Úroveň rizika? Úroveň rizika?

SPD Typ 1 + Typ 2

nebo

SPD typu 1+2

SPD

typ 2

D-13

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.

Na vstupu elektrické instalace musí být vždy instalováno SPD.

Obr. 21: 4 případy použití SPD.

Poznámka

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

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

SPD

Typ 1

+

Typ 2SPD

Typ 3

D

D

Vstupní jistič

SPD

Typ 1

+

Typ 2

Jedno SPD Typ 1 a jedno SPD Typ 2 (nebo SPD Typ 1+2)

v hlavním rozváděči.

Jedno SPD Typ 2 v hlavním rozváděči.

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

Vstupní jistič

SPD

Typ 2 SPD

Typ 3

D

Má budova hromosvod nebo existuje

hromosvod v okruhu 50 m od budovy?

NE ANO

D

Vstupní jistič

SPD

Typ 2

Jedno SPD Typ 2 v hlavním rozváděči.

D < 30 m

D > 30 m

Vzd

ále

no

st

(D)

me

zi c

itlivým

za

říze

ním

a o

ch

ran

ou

pře

d b

lesk

em

ve

vstu

pn

ím r

ozvá

dě

či

D-14


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 1Instaluje se na vstupu instalace v případech, kdy je budova osazena hromosvodem. SPD svede velkou část energie.

⚫ Typ 2Svede zbytkové přepětí.

⚫ Typ 3Zajišťuje „jemnou“ ochranu nejcitlivějších zařízení umístěných v blízkosti spotřebičů.

SPD Typ 1

Hlavní

rozváděč nn

Podružný

rozváděč

Rozvodnice

s jemnou ochranou

SPD typ 2

Schopnost svádět výboj (%)

SPD Typ 3

90 % 9 % 1 %

Citlivé

zařízení

Obr. 22: Architektura SPD pro zajištění jemné ochrany.

Poznámka

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

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

PRD1 25r PRD1 25r 3P+N

N L1 L3L2

D-15

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.

SPD zapojeno mezi

Druh rozvodné sítě

TT TN-C TN-SIT s vyvedeným středem

IT bez vyvedeného středu

Fázový vodič L a N 1,1 Uo – 1,1 Uo 1,1 Uo –

Každý fázový vodič a vodič PE

1,1 Uo – 1,1 Uo 3 Uo Vo

Vodič N a vodič PE Uo – Uo Uo –

Každý fázový vodič a vodič PEN

– 1,1 Uo – – –

Jmenovité napětí instalace(1) V

Požadované impulsní výdržné napětí pro (kV)(3)

Trojfázové sítě(2)

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 2,5 1,5 0,8

230/400(2)

277/480(2)

– 6 4 2,5 1,5

400/690 – 8 6 4 2,5

1000 – Hodnoty se volí podle podmínek projektu

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.

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-16


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.

Obr. 27: „Instalovaná“ Up.

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).

„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.

= Up + U1 + U2UpInstalovaná

Up

Chráněný

spotřebič

U1

U2

D-17

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) Doporučeno(1) – Doporučeno Nelze použít

L – zem (PE, PEN) (Podélné)

ano ano ano 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-18


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.

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).

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.

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 200 kA 25 kA/pól

II 150 kA 18,75 kA/pól

III/ IV 100 kA 12,5 kA/pól

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

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

D-19

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.

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. ⚫

D-20


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).

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. 33: SCPD zapojený „do série“.

Obr. 34: SCPD zapojený „paralelně“.

Poznámka

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

D-21

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.

3.7 Koordinační tabulka SPD a ochranného zařízeníTabulka 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.

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.

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

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

+

Způsob instalace externího SCPD (předjištění svodiče)

Sériově Paralelně

Předřazena pojistka Předřazen jistič Jistič integrovaný ve svodiči

Ochrana zařízení proti přepětí = = = =

SPD chrání zařízení proti přepětí dostatečně, bez ohledu na druh externího SCPD

Ochrana instalace na konci života svodiče přepětí

– = + + +

Žádnou ochranu nelze zaručit Záruka závisí na údajích výrobce Plná záruka

Ochrana proti impedančním zkratům není dobře zajištěna

Ochrana proti zkratů je zajištěna plně

Plynulost napájení na konci života svodiče přepětí

– – + + +

Celá instalace je vypnuta Je vypnut pouze obvod obsahující SPD

Údržba na konci života svodiče přepětí

– – = + +

Celou instalaci je třeba vypnout

Výměna pojistek Okamžité obnovení provozu

D-22

Aplikační průvodce 4. Instalace SPD

4.1 PřipojeníJedna 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.

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.

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.

Napětí na zařízení

Odpojovací

jistič

Chráněné

zařízení

U2

Up

U1

SPD

L3

L2

L1

L = L1 + L2 + L3 < 50 cm

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

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

L1L2

L3 SPD (svodič přepětí)

Zemnicí svorkovnice

Ke spotřebičům

Jistič

Pomocná zemnicí

svorkovnice

D-23

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.

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 mm ⚫ ² (Cu) pro zapojení SPD Typ 2;

⚫ 16 mm² (Cu) pro zapojení SPD Typ 1 (je přítomen hromosvod).

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

L1

L2

L3

Ke spotřebičům

SPD (svodič přepětí)

Zemnicí svorkovnice

Jistič

D-24

Aplikační průvodce 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.

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.

d1

d2

d3

d1 + d2 + d3 < 50 cm

SCPD

SPD

d1

d3

SPDQuick PRD

d1 + d3 < 35 cm

Obr. 40: SPD s externím nebo integrovaným SCPD.

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

Quick PRD

Chráněné obvodyPřívod napájení

D-25

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).

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

Oblast možného přenosu rušení

do „čistých“ obvodů

Vodiče „čistých“ obvodů jsou vedeny

oddělně od vstupních rušivých obvodů

Chráněné

obvody

Chráněné

obvody

Vodiče

tvoří

indukční

smyčku

s velkou

plochou

Pomocná

zemnící

svorkovnice

Pomocná

zemnící

svorkovnice

Zemnicí

svorkovnice

Zemnicí

svorkovnice

Pomocná

zemnící

svorkovnice

Pomocná

zemnící

svorkovnice

Zemnicí

svorkovnice

Zemnicí

svorkovnice

Vodiče

tvoří

indukční

smyčku

s malou

plochou

NENE ANOANO

D-26

Aplikační průvodce 5. Doplňující technické informace

5.3 Indikátory provozního stavu svodiče přepětíIndikátory 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

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

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.

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

Obr. 49: Instalace dálkové signalizace svodiče.

D-27

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).

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.

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

Jistič 16 A

Pojistka aM 63 A

Pojistka gG 63 A

10 30 50 I kA

(8/20) μs20 40

Pojistka gG 125 A

Jistič 63 A

Jistič 40 A

Necitlivost Tavení nebo vybavení

0,01

2

s

350 2000

Zeleně

je vyznačena

oblast

impedančních

zkratů

A 350 2000 A

A²s

104

Jistič 25 A Pojistka aM 63 A

D-28

Aplikační průvodce 5. Doplňující technické informace Pokračování

5.5 Šíření vlny atmosférického přepětíElektrické 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).

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.

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.

Vodič

Vlna přepětí

Obr. 52: Šíření vlny atmosférického přepětí vodičem.

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

Ui Uo

2000

0

32 4 5 6 7 8 9 10

Kabel

Ui = napětí na SPD

Uo = napětí na konci kabelu

Ui

Uo

V

μs

D-29

5.6 Příklad bleskového proudu v soustavě TTPodélná 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.

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).

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

Obr. 55: Pouze podélná ochrana.

Obr. 56: Podélná a příčná ochrana.

00

1

2

Up

10 m 20 m 30 m 40 m 50 m

I

I -i

II

SPD

Přívod vn

Napájení nn

Malý R1 Velký R2,

velmi malý i

i

Svodič

Stožárová trafostanice

vn/nn

SPD

I

I

I

Přívod vn

Napájení nn

Malý R1 Velký R2,

velmi malý i

Svodič

Stožárová trafostanice

vn/nn

4

Schneider Electric CZ, s. r. o. Thámova 13 – 186 00 Praha 8

www.schneider-electric.cz

S989 09–2010

Maximum z vaší energie

Date post:	30-Sep-2020
Category:	Documents
Upload:	others
View:	0 times
Download:	0 times

Svodiče bleskových proudů a přepětí · 2015. 8. 28. · 16330 16332 PRD1 Master T1 16361...

Documents